Les scientifiques mettent en lumière la façon dont les cellules répondent aux forces
Les scientifiques se sont toujours intéressés à la façon dont les cellules répondent aux forces mécaniques, particulièrement car ces forces ont un impact sur le comportement des cellules. Mais aucune solution n'avait été proposée...jusqu'à aujourd'hui. Une équipe de recherche est parvenu à identifier deux molécules clés qui régulent l'adaptation cellulaire à la force. L'étude était partiellement financé par le projet RHOMECHANOVASC («Regulation of Rho proteins by mechanical forces in the vascular system»), lequel a reçu une bourse sortante internationale d'une valeur de plus de 212 000 euros au titre du septième programme-cadre (7e PC). Présenté dans la revue Nature Cell Biology, les résultats expliquent comment la force mécanique exercée sur les cellules active les protéines Rho GEF par des voies de signalisation distinctes. L'équipe, composée de biologistes et de physiciens et dirigée par l'université de Caroline du Nord à Chapel Hill (UNC) aux États-Unis, explique que les Rho GEF activent les protéines Rho qui composent la superfamille RAS, une classe de protéines associées à l'activité du cancer. Les scientifiques expliquent qu'ils appliquent en premier lieu les particules magnétiques aux cellules et qu'ils utilisent ensuite des aimants pour exercer la force sur les cellules. Ceci leur permet de générer une tension extracellulaire. «GEF-H1 est régulée par la liaison microtubulaire, et associe la dépolymérisation microtubulaire avec l'activation de RhoA dans plusieurs processus cellulaires tels que la perméabilité de la paroi endothéliale, la migration et la morphologie de l'épine dendritique», écrivent les auteurs dans l'article. «Pour tester si l'activité de GEF-H1 serait entraînée par la dépolymérisation microtubulaire, nous avons prétraité les cellules avec du taxol et analysé l'activité de GEF-H1 à l'aide d'un essai d'enfoncement de RhoA après application de la force. Nous avons découvert que le taxol n'affectait pas l'activation de GEF-H1 par la force. Ce résultat indique que le GEF-H1 est activée indépendamment de la dissociation microtubulaire et étayent les travaux antérieurs qui avaient montré que le taxol n'affecte pas la formation de fibres sans stress dépendant de RhoA en réponse à l'extension.» Commentant les résultats de l'étude, le professeur Keith Burridge de l'UNC et auteur principal de l'étude explique: «Cette expérience a eu lieu uniquement car nous avons pu rassembler une équipe de physiciens et de biologistes cellulaires. C'est très intéressant car nous avons identifié l'intégralité de la voie entre la tension exercée sur la cellule jusqu'aux protéines qui, à leur tour, activent d'autres protéines qui ont tendance à être hyperactive dans le cancer.» Des études antérieures avaient poussé les chercheurs à penser que la croissance cellulaire et les propriétés sont affectées par l'environnement mécanique des cellules. Des cellules tumorales solides, par exemple, devraient avoir une surface modifiée. Et d'autres ont trouvé que le pronostic empirait si la matrice cellulaire devenait plus rigide. Les scientifiques ont découvert que les tumeurs rigides abritaient un nombre important de cellules qui s'échappaient d'un site tumoral original et pouvait accentuer le risque de développement du cancer par les métastases. «Nous avons émis une hypothèse selon laquelle la rigidité et la tension cellulaires créent un cercle vicieux menant à une croissance importante, une plus grande densité cellulaire, une tension plus importante et des tumeurs plus importantes», expliquaient le professeur Burridge. «Le financement des innovations du fonds universitaire de recherche sur le cancer nous a permis d'identifier la voie et de fournir des données qui ont résulté en un renouvellement des subventions d'environ 1,3 million de dollar [environ 911 000 euros] pour les quatre années à venir».Pour de plus amples informations, consulter: Université de Caroline du Nord à Chapel Hill (UNC): http://www.unc.edu/index.htm Nature Cell Biology: http://www.nature.com/ncb/index.html
Pays
États-Unis