Un mécanisme physique permet la migration des cellules en l'absence d'adhésion

Dans l’organisme, de nombreux types de cellules se lient à leur environnement par des molécules d'adhésion spécifiques (intégrines). Elles stabilisent alors les cellules qui doivent rester immobiles, ou servent d'ancrage lorsque la cellule se déplace à travers les tissus. Dans une étude récente publiée dans Nature1, et dirigée par le groupe de Michael Sixt à l'IST2 en Autriche, le groupe de Raphaël Voituriez (LJP, IBPS)3 propose un nouveau mécanisme physique de migration cellulaire qui fonctionne en l'absence de toute adhésion à l'environnement.

L’étude combine la modélisation physique et des expériences de biologie cellulaire dans des environnements microfluidiques contrôlés, et révèle que les leucocytes peuvent utiliser la topographie irrégulière de l'environnement pour se propulser.

L'étude conclut que la migration dépendante et la migration indépendante de l'adhésion ne sont pas mutuellement exclusives. Elles sont plutôt des variantes du même principe de locomotion, basées sur des flux d'actine rétrogrades et peuvent fonctionner de manière interchangeable ou simultanée. Comme la migration sans adhésion est indépendante de la composition chimique de l'environnement, elle rend les cellules complètement autonomes dans leur comportement locomoteur.

Légende : Illustration d'un leucocyte migrant en l'absence d'adhésion dans une topographie lisse ou irrégulière (cytoplasme en gris, noyau en bleu, cytosquelette d'actine en rouge). Le flux rétrograde d'actine est indiqué par les flèches rouges sur l’image de gauche. Dans les deux cas, un flux rétrograde rapide est généré de l'avant vers l'arrière de la cellule. Cependant, ce flux ne peut générer une force de propulsion nécessaire à la migration que dans le cas d’un canal ondulé ; la cellule peut se déplacer vers l'avant (en bas de l’image de droite). © Anne Reversat

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1Reversat, A., Gaertner, F., Merrin, J.et al. Cellular locomotion using environmental topography. Nature 582,582–585 (2020). https://www.nature.com/articles/s41586-020-2283-z

2Sixt Group at the IST (Austria) : https://ist.ac.at/en/research/sixt-group/

3Groupe Dynamique stochastique des systèmes réactifs et vivants