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Fait marquant

Mesurer les forces entre cellules


​Des chercheurs de notre laboratoire sont en mesure de quantifier les forces exercées par des monocouches de cellules endothéliales. Ainsi, ils montrent que la distribution locale de ces forces est très hétérogène à l’intérieur d’une monocouche endothéliale et que ces cellules, bien que connectées entre elles, sont capables de se mouvoir indépendamment les unes des autres.

Publié le 7 novembre 2014
Actuellement, de nombreuses études visent à comprendre les mécanismes à la base des maladies vasculaires. Ces pathologies sont étroitement associées au dysfonctionnement de la paroi interne des vaisseaux sanguins. Constituée d’une monocouche de cellules nommées endothéliales, cette paroi est appelée endothélium vasculaire. Sa réparation s’effectue sous l’action de forces qui conduisent au remodelage des adhérences focales et des jonctions intercellulaires.

Pour comprendre comment naissent ces forces et comment elles se transmettent, A. Nicolas (Laboratoire des Technologies de la Microélectronique, CEA-Grenoble) et H. Delanoë (Institut Lumière Matière, Villeurbanne) ont mis au point une méthode originale permettant de quantifier les forces exercées par des monocouches de cellules endothéliales[1]. Cette approche, basée sur la microscopie à traction de forces, donne accès à une mesure de la contractilité des monocouches ainsi qu’aux forces de traction qu’elles exercent sur leur matrice extracellulaire. Cette méthode nous a permis d’observer que la distribution locale de ces forces est très hétérogène à l’intérieur d’une monocouche endothéliale et que ces cellules, bien que connectées entre elles, sont capables de se mouvoir indépendamment les unes des autres.

Les protéines des complexes impliqués dans les jonctions cellulaires, et plus particulièrement celles qui sont connectées au cytosquelette d’actine, jouent un rôle clé dans la création et la transmission de ces forces. Nous sommes parvenus à bloquer, dans des monocouches de cellules endothéliales, l’expression d’EPLIN, une protéine connue pour être impliquée dans le mécanisme de mécano-transduction mis en place au niveau des jonctions qui existent entre ces cellules [2]. Les forces de traction et contractiles exercées par des monocouches endothéliales exprimant ou non l’EPLIN ont alors été mesurées. En l’absence d’EPLIN, il apparaît que ces monocouches deviennent plus contractiles et exercent plus de forces de traction sur leur support, démontrant que cette protéine joue un rôle prépondérant dans la création et la transmission de forces au sein de ces monocouches.

Il apparaît que les distorsions mécaniques des cellules via le cytosquelette d’actine peuvent affecter le comportement des cellules. Déchiffrer la relation existant entre l’architecture interne des cellules et les contraintes mécaniques intracellulaires est essentiel pour comprendre les mécanismes à la base du remodelage que subissent les tissus.

Il apparaît que les distorsions mécaniques des cellules via le cytosquelette d’actine peuvent affecter le comportement des cellules. Déchiffrer la relation existant entre l’architecture interne des cellules et les contraintes mécaniques intracellulaires est essentiel pour comprendre les mécanismes à la base du remodelage que subissent les tissus.

Carte de distribution des forces contractiles exercées au sein d’une monocouche de cellules endothéliales. Les ellipses indiquent l’orientation et l’amplitude des forces contractiles. Les zones de contraction sont définies par des ellipses dont les axes apparaissent en bleu.

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