Des chercheurs de l’UMONS publient une recherche dans la prestigieuse revue « Nature Physics » qui explique le mécanisme de mouvement des cellules épithéliales

L’article scientifique en question accessible via ce lien  explique la façon dont le confinement spatial ressenti au sein d’epithelia denses régule la morphologie, la force et la vitesse de migration des cellules épithéliales. Ce travail permet une meilleure compréhension des processus de cicatrisation épithéliale et de dissémination tumorale mais aussi de mieux désigner la surface des biomatériaux.

L’étude menée par les chercheurs de la Faculté des Sciences de l’UMONS (service Interfaces et Fluides Complexes), placés sous la direction de Sylvain Gabriele, explique la façon dont le confinement spatial exercé par les cellules voisines amène à la diminution de la vitesse de migration des cellules suiveuses alors que la majorité des autres travaux dans ce domaine se sont focalisés sur le rôle des contacts cellule-cellule pour expliquer ce phénomène.

Contrairement à l’image des coureurs dans un marathon, les cellules des tissus du corps humain se déplacent en effet de façon collective en établissant des interactions adhésives entre elles. Les travaux concernant la croissance des tissus épithéliaux se sont principalement intéressés au rôle de ces contacts adhésifs pour expliquer la migration des tissus sains et l’invasion tumorale.

Initialement, cette recherche a été menée par Danahe Mohammed (premier auteur de l’article publié dans « Nature Physics ») lors de sa thèse de doctorat. Originaire de La Hestre, Danahe Mohammed a réalisé ses études à l’Université de Mons au sein de la Facultés des Sciences en Chimie. Elle a obtenu une bourse FRIA pour réaliser une thèse de doctorat en physico-chimie du vivant sous la direction de Sylvain Gabriele (dernier auteur de l’article) au sein du service Interfaces et Fluides Complexes. Après plusieurs séjours dans des universités étrangères, elle est actuellement chercheuse postdoctorale à l’Université d’Harvard à l’aide d’un financement de la BAEF.

Dans de nombreuses situations physiologiques, des cellules épithéliales initialement immobiles au sein d’un tissu cohésif peuvent être amenées à migrer de façon collective en réponse à une stimulation, sans que les mécanismes ne soient encore clairement identifiés. Pour identifier ce mécanisme, les chercheurs montois ont développé des pistes de migration cellulaires modèles en faisant appel à la microfabrication. Ces pistes de protéines adhésives permettent de reproduire à l’échelle d’une cellule unique le confinement latéral imposé au sein d’un tissu et ce, sans établir de contacts adhésifs intercellulaires.

Les cellules epithéliales confinées sur des pistes étroites adoptent des vitesses de migration lentes et modifient leur morphologie tridimensionnelle en augmentant fortement l’épaisseur de leur lamellipode. L’équipe a découvert que les forces de protrusion exercée à l’avant de la cellule par la polymérisation des filaments d’actine diminue fortement avec l’épaississement du lamellipode dans les cellules confinées. De plus, le confinement spatial impose une restriction des interactions adhésives cellule-substrat, limitant l’efficacité des forces de traction exercées au substrat.
L’identification du rôle du confinement spatial sur le mouvement collectif de cellules épithéliales marque un nouveau pas dans la compréhension des modes de migration cellulaire impliqués dans les phénomènes de cicatrisation ou du développement de carcinomes.

« Substrate area confinement is a key determinant of cell velocity in collective migration », Nature Physics, may 2019. Sylvain Gabriele et al., Chargé de Cours, UMONS

Plus d’infos?  Sylvain Gabriele – sylvain.gabriele@umons.ac.be