communiqué de presse

COMMUNIQUÉ DE PRESSE
Les filaments d’actine régulent la forme et les fonctions
du noyau lors des changements de formes cellulaires
Comment la forme d’un noyau s’adapte-t-elle aux modifications morphologiques d’une
cellule? Répondre à cette question est crucial, car le noyau contient notre matériel
génétique et une altération de sa forme peut être impliquée dans le développement de
certaines pathologies. Une équipe du Laboratoire Interfaces et Fluides Complexes de
l’Université de Mons, conduite par Sylvain Gabriele, vient de lever une partie du voile sur ce
mystère. En montrant la façon dont les cellules utilisent l’organisation des filaments de leur
cytosquelette pour adapter la forme de leur noyau à leur propre morphologie, ces travaux
pourraient mener, à terme, à une meilleure compréhension des diverses pathologies
impliquant une modification de l’intégrité mécanique du noyau.
Au cours de sa vie, une cellule doit s’étaler, sonder son environnement, et répondre aux contraintes
extérieures en adaptant sa forme. Depuis les travaux de Champy et Carleton en 1921, les
scientifiques savent que les cellules régulent la forme de leur noyau en fonction des modifications de
leur propre morphologie. Sachant que le noyau contient le matériel génétique sous forme de
chromatine ou de chromosome, selon que la cellule est en croissance ou en train de se diviser, une
altération de la morphologie nucléaire peut avoir des effets dévastateurs sur l’expression de protéines
ou la transcription de gènes. Comment l’architecture interne des cellules est-elle réorganisée pour
permettre de réguler la morphologie et les fonctions nucléaires ? Pour répondre à cette question des
chercheurs de l’Université de Mons ont utilisé de façon originale des micropochoirs de protéines. Il
s’agit de formes géométriques variées, de taille micrométrique, sur lesquelles les chercheurs ont
déposés des protéines de la matrice extracellulaire afin de mimer l’environnement physiologique des
cellules.
A l’aide de ces motifs de protéines, Marie Versaevel, chercheuse postdoctorale dans le Laboratoire
Interfaces et Fluides Complexes, a cultivé des cellules endothéliales primaires (qui recouvrent
l’intérieur de nos vaisseaux sanguins) en imposant leur forme et leur aire d’étalement. Avec cette
méthode, les chercheurs ont observé par microscopie confocale la morphologie du noyau,
l’organisation spatiale des filaments du cytosquelette et des points d’adhésion au substrat en réponse
à un vaste éventail de formes cellulaires. Ces observations ont permis de montrer comment les
filaments d'actine, protéine du cytosquelette, permettent d'appliquer les forces intracellulaires
nécessaires à la regulation mécanique du noyau. En réponse à l’élongation cellulaire, ces filaments
s'organisent en effet pour former des faisceaux de filaments parallèles disposés de chaque côté du
noyau. Fort de techniques de mesure de forces à l’échelle cellulaire, les chercheurs ont pu aller plus
loin et ont determiné les forces de compression exercées sur les flancs du noyau en raison d’une
accumulation de tension dans les fibres d’actine.
Enfin, en étudiant l’état de compaction de la chromatine au sein du noyau les chercheurs ont réussi à
montrer que l’élongation des cellules endothéliales n’influence pas que la morphologie nucléaire mais
aussi certaines fonctions cellulaires, telles que la prolifération. “Si nous pouvons trouver comment et
pourquoi le changement de la forme du noyau se produit dans certaines pathologies, nos travaux
pourront peut-être permettre de mieux les traiter ou même de prévenir leur apparition”, souligne
Sylvain Gabriele, responsable de l’équipe Méchanobiologie. Les perspectives de ce travail sont
nombreuses, notamment pour l’étude des laminopathies et du syndrome de Hutchinson-Gilford (ou
progéria) dans lequel une mutation de la protéine Lamine A (la progérin) s’accumule essentiellement
dans les noyaux des cellules endothéliales donnant lieu à la formation d’athérosclérose sévère.
Contact :
Sylvain Gabriele
Laboratoire Interfaces et Fluides Complexes
Faculté des Sciences
Université de Mons
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