Le secret des cellules baladeuses : décryptage des mécanismes de motilité cellulaire
Table des matières
La capacité d’une cellule à se déplacer est essentielle à plusieurs processus biologiques, tels que la cicatrisation et le cancer. Au CNRS, des équipes de recherche s’efforcent de comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents.
En observant au microscope une cellule fibroblaste de peau ou de cartilage en culture, on peut la voir ramper sans aucune intervention externe. Ce mouvement est le résultat de processus cellulaires cycliques et coordonnés. La cellule projette d’abord une extension plate, appelée « lamellipode », qui s’ancre à son support. Ensuite, elle se contracte, décolle sa partie arrière, et recommence ce cycle de protrusion, adhésion et contraction, avançant ainsi sur le support, un mouvement similaire à celui d’un escargot.
Un processus fondamental
Ce processus de motilité cellulaire, observable dans des tissus, permet aux cellules d’avancer de 10 à 15 micromètres par minute. En comparaison, les spermatozoïdes, qui nagent à l’aide d’un flagelle, peuvent se déplacer jusqu’à 3 mm par minute, soit 100 à 200 fois plus vite.
« La motilité cellulaire intratissulaire est fondamentale pour la formation et le maintien des organismes pluricellulaires », déclare Matthieu Piel, biologiste au laboratoire Biologie cellulaire et cancer à l’Institut Curie à Paris. Comprendre ces mécanismes pourrait ouvrir de nouvelles perspectives en médecine, notamment dans la lutte contre le cancer.
Tout au long de la vie
La motilité cellulaire commence dès le développement embryonnaire, où les cellules se déplacent sur plusieurs centimètres pour former des tissus et organes. Cette motilité persiste tout au long de la vie, étant cruciale pour la régénération de tissus, comme la muqueuse intestinale, où elle garantit l’intégrité fonctionnelle.
La motilité est également essentielle pour la cicatrisation de la peau, nécessitant le déplacement de cellules immunitaires, fibroblastes et kératinocytes pour réparer les lésions.
Pas une motilité, mais plusieurs
Il existe divers modes de motilité cellulaire, dont la motilité mésenchymateuse, bien comprise depuis les années 1970. Ce mode repose sur l’élongation de microfilaments d’actine, permettant la projection du lamellipode et son adhésion via des intégrines. La contraction, quant à elle, est assurée par la myosine, qui utilise l’ATP pour provoquer la rétraction de la membrane cellulaire.
Un autre mode, le mode amiboïde, est caractérisé par des mouvements semblables à ceux des amibes, impliquant des pseudopodes. Ce mode intéresse particulièrement les chercheurs, car il est utilisé par des cellules immunitaires et tumorales agressives. Philippe Chavrier, biologiste au laboratoire Biologie cellulaire et cancer, souligne que les cellules cancéreuses utilisent des structures appelées « invadopodes » pour envahir d’autres organes.
Vers de nouvelles thérapies
Comprendre la motilité cellulaire pourrait également mener à des traitements pour freiner la formation et la migration de métastases cancéreuses. En 2022, l’équipe de Cécile Sykes a mis au point un système permettant de reconstituer la motilité cellulaire, ce qui pourrait aider à identifier des médicaments ciblant spécifiquement la polymérisation de l’actine, limitant ainsi le déplacement des cellules cancéreuses.
De plus, des recherches sur des thérapies mécaniques émergent, visant à modifier les propriétés mécaniques des cellules pour freiner leur migration. Ces pistes, bien que préliminaires, offrent des perspectives prometteuses pour la médecine régénérative et oncologique.
Source : CNRS
