Les cellules vivantes adaptent leur évolution aux forces mécaniques locales

A l’aide de substrats de micro-piliers déformables, les chercheurs de l’Université Paris Diderot, de l’Université Pierre et Marie Curie, du CNRS et du Mechanobiology Institute (Singapore, LIA CAFS CNRS) ont montré que les cellules vivantes exercent des forces, de l’ordre de la dizaine de nanomètres, en y adhérant. Non seulement ces forces augmentent avec la rigidité du milieu extérieur, mais l’adaptation des forces de tension résulte d’une réorganisation interne du cytosquelette d’actine de la cellule.

Ces résultats, parus dans la revue PANS, montre que le cytosquelette jouerait également le rôle de structure mécanosensible à grande échelle en adaptant son organisation à la rigidité du milieu extérieur, les filaments s’alignant davantage dans une même direction sur un substrat plus rigide pour exercer des forces plus importantes.

Or, on sait que la transmission de forces mécaniques entre les cellules et leur environnement conditionne la coordination des fonctions cellulaires comme l’adhésion, la migration ou encore la différentiation.

En fabriquant des zones contigües comprenant une partie molle et une partie rigide, les chercheurs ont pu mettre en évidence que leurs résultats pouvaient expliquer la capacité des cellules à migrer vers les zones les plus rigides du substrat, là où les forces exercées sont les plus grandes.

© SRK. Vedula & B. Ladoux 

Photo ci-dessous : Organisation du cytosquelette d’actine en vert sur un substrat dur de micropiliers, vue en microscopie de fluorescence. Chaque pilier de cette surface artificiellement créée par les chercheurs joue le rôle de capteur de forces mises en jeu lors du déplacement de la cellule et la modification des propriétés géométriques modifie sa rigidité. La distance entre les piliers est de 2 µm.

Par Audrey Loubens