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Matrice Extracellulaire, un mecano-senseur extracellulaire ?

publié le

OBJECTIF :

Montrer que la cellule sait lire et distinguer les différents paramètres mécaniques de l’environnement extérieur, tels que la rigidité et la déformation de la matrice extra-cellulaire, la pression dans le fluide extracellulaire et la contrainte totale exercée sur elle.

OBJECTIF :

Montrer que la cellule sait lire et distinguer les différents paramètres mécaniques de l’environnement extérieur, tels que la rigidité et la déformation de la matrice extra-cellulaire, la pression dans le fluide extracellulaire et la contrainte totale exercée sur elle.

CONTEXTE :

Les cellules eucaryotes sont sensibles aux propriétés biochimiques et mécaniques du substrat sur lequel elles sont posées. En particulier, elles en perçoivent la rigidité et l’état de contrainte. Cette mécano-sensibilité dépend principalement de la biochimie au niveau des points de contact entre la cellule et l’extérieur, les adhésions focales. Dans un contexte multicellulaire tridimensionnel comme celui des tissus, la situation devient plus complexe. Les cellules, avec la matrice extracellulaire et le fluide interstitiel qui les entourent, deviennent le substrat composite de leurs voisines. Les cellules et la matrice sont mécano-sensibles et mécano-actives. Ce dialogue mécanique bidirectionnel est certainement crucial pour l’auto-organisation du tissu (ou sa désorganisation dans certaines pathologies).

HYPOTHESE :

Les tissus sont composés de cellules incompressibles et de matrice extracellulaire perméable à l’eau. Notre pari est que ce caractère poreux et composite est essentiel à la détection du stress imposé.

EXPERIENCES ENVISAGEES :

Une cellule isolée et immergée dans une matrice extracellulaire reconstituée sera soumise indépendamment à trois types de stimulation mécanique : (i) déformation de la matrice grâce à des inclusions magnétiques, (ii) pression osmotique, pour compresser l’ensemble de la matrice de manière isotrope, et (iii) pression hydrostatique. La matrice soumise à ces contraintes sera caractérisée en termes de topologie et de rhéologie. La réponse cellulaire sera appréciée grâce à sa morphologie (adhésions et cytosquelette), sa contractilité et son activité biochimique (biosenseurs fluorescents).

COLLABORATIONS :

Biologie : Institute for Advanced Biosciences (A.-P. Bouin & C. Albiges-Rizo),
Théorie : Laboratoire Interdisciplinaire de Physique (P. Recho).

CONTACT :

Aurelie.Dupont@univ-grenoble-alpes.fr – Tél. +33 (0)4 76 63 58 16 Giovanni.Cappello@univ-grenoble-alpes.fr – Tél. +33 (0)6 16 20 85 11