Le destin des cellules : l'impact des forces mécaniques sur l'extrusion cellulaire dévoilé

ParisDes chercheurs du Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin, de l'Institut Jacques Monod et de l'Institut Niels Bohr ont mis en lumière comment les forces mécaniques influencent l'extrusion des cellules des tissus épithéliaux. Ces forces déterminent si les cellules expulsées meurent ou survivent. Cette découverte pourrait améliorer notre compréhension du comportement des tissus, tant en situation normale que lors de maladies comme le cancer.

La recherche a révélé que :

Les forces mécaniques présentes dans les tissus influencent grandement le destin des cellules expulsées. Les cellules exercent des forces les unes sur les autres, ce qui peut déclencher leur élimination. Que les cellules soient mortes ou vivantes, leur extrusion entraîne des résultats variés selon la force appliquée. La direction de l'extrusion, qu'elle soit apicale ou basale, détermine leur survie ou leur mort. E-cadhérine, une protéine impliquée dans les connexions cellulaires, joue le rôle de capteur et influence ces mécanismes.

Les professeurs Benoît Ladoux, Amin Doostmohammadi et le Dr René-Marc Mège ont dirigé cette étude. Ils ont démontré que l'intensité et la durée d'application des forces peuvent influencer l'expulsion des cellules. Des forces plus puissantes aux jonctions cellulaires, là où les cellules s'unissent, peuvent modifier le processus d'extrusion cellulaire.

Les chercheurs ont combiné des modèles physiques et des expériences avec des cellules présentant différents niveaux de protéines. Ils ont étudié comment les cellules communiquent entre elles via les jonctions d'adhésion, ce qui influence l'élimination des cellules. L'équipe a également collaboré avec le groupe du Dr. Philippe Chavrier de l'Institut Curie. Ils ont découvert que lorsque la transmission de la force cellulaire est modifiée, davantage de cellules sont expulsées vers le côté basal.

Ce travail met en lumière l'impact des interactions cellulaires via des forces sur leur destinée. Il indique que le signalement mécanique au sein des tissus influence des processus clés tels que la formation des tissus et la progression de maladies, notamment le cancer. Comprendre le fonctionnement de ces forces pourrait offrir une meilleure compréhension des maladies et ouvrir la voie à d'éventuels traitements.

Rôle de l’extrusion cellulaire

L'extrusion cellulaire joue un rôle crucial dans le maintien de l'équilibre des tissus épithéliaux, qui sont des couches cellulaires recouvrant diverses surfaces du corps humain. En expulsant certaines cellules, ce processus décide de leur survie ou de leur mort, influençant ainsi la santé et la fonctionnalité des tissus concernés. Des recherches récentes mettent en avant l'impact des forces mécaniques sur les mécanismes d'extrusion, offrant de nouvelles perspectives sur ce phénomène biologique essentiel.

Comprendre l'extrusion cellulaire nous permet de voir comment les tissus se forment et se régénèrent, assurant ainsi leur bon fonctionnement. C'est un peu comme un système de contrôle qualité où les cellules inutiles ou nuisibles sont éliminées. Voici pourquoi c'est crucial :

• Il préserve la santé des tissus en éliminant les cellules endommagées ou vieillissantes.
• Il influence la croissance et la forme des tissus en sélectionnant les cellules à éliminer.
• Il joue un rôle crucial dans la progression des maladies, notamment le cancer, en affectant le comportement cellulaire.

Les résultats de l'étude indiquent que les forces physiques entre les cellules déterminent comment celles-ci sont expulsées. Imaginez les cellules comme des auto-tamponneuses : leur destination dépend de la force des chocs. La recherche souligne que la manière dont les cellules se connectent et communiquent avec leurs voisines influence ces forces, décidant ainsi si elles sont expulsées en mourant ou si elles survivent à l'extrusion.

Cette connaissance inclut la compréhension de la formation et de l'évolution des tissus au fil du temps, comme lors de la croissance ou de la guérison. Pendant le développement, une gestion adéquate de l'extrusion cellulaire peut influencer l'organisation des organes et des tissus. En revanche, des erreurs dans ce processus peuvent être associées à des maladies comme le cancer, où le comportement cellulaire devient anormal.

Comprendre le fonctionnement de ces forces peut permettre aux scientifiques de concevoir des thérapies ciblant l'organisation structurelle des tissus. Cela pourrait mener à des interventions pour empêcher les comportements cellulaires indésirables liés aux maladies. À mesure que la recherche avance, l'objectif est de mieux maîtriser ces forces pour maintenir une dynamique tissulaire saine ou stopper les changements pathologiques, ouvrant ainsi de nouvelles voies possibles pour le traitement médical.

Implications du cancer

Les résultats de l'étude soulignent d'importantes connexions entre les forces mécaniques et la progression du cancer. Comprendre ces interactions peut transformer notre approche du traitement et du diagnostic du cancer. Voici comment ces découvertes pourraient influencer la recherche et le traitement du cancer :

• Améliorer le diagnostic du cancer en étudiant les comportements cellulaires sous l'effet des forces.
• Concevoir des traitements en ciblant la transmission des forces dans les tissus.
• Prédire la progression du cancer en observant les changements dans les motifs d'extrusion cellulaire.

Les tissus épithéliaux régulent constamment le renouvellement cellulaire, et une extrusion incorrecte des cellules peut engendrer un cancer. La recherche révèle que des signaux physiques dirigent le destin des cellules expulsées, ce qui nous aide à comprendre comment certaines survivent et continuent à se diviser sans contrôle, menant à la formation de tumeurs. En influençant la façon dont les cellules communiquent via des forces mécaniques, il serait possible de modifier la progression de la maladie.

Comprendre l'influence des jonctions d'E-cadhérine sur le destin cellulaire offre des perspectives précieuses sur la manière dont les cellules cancéreuses peuvent se propager ou être contenues. En modifiant ces forces ou les jonctions elles-mêmes, nous pourrions freiner la croissance du cancer. Cela pourrait ainsi ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques qui ne reposent pas forcément sur des méthodes traditionnelles telles que la radiothérapie ou la chimiothérapie.

En déterminant comment les forces mécaniques modifient les cellules, les chercheurs médicaux pourraient développer de nouveaux biomarqueurs pour détecter le cancer à un stade précoce. Observer l'extrusion des cellules vers le côté basal pourrait indiquer un comportement cancéreux agressif, permettant aux médecins d'intervenir plus tôt.

Dans l'ensemble, ces découvertes marquent un changement dans notre perception du comportement cellulaire et du cancer. Au lieu de se concentrer uniquement sur les mutations génétiques, cette recherche met en avant une voie mécanique essentielle dans le développement et la progression du cancer. Les recherches futures dans ce domaine exploreront probablement comment exploiter ces interactions physiques pour concevoir de nouveaux traitements et améliorer les résultats pour les patients. Cette nouvelle compréhension des forces mécaniques ouvre des perspectives prometteuses pour lutter contre le cancer de manière innovante.