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Ambrosini, Arnaud. Étude du mécanisme de génération de forces mécaniques par les cellules apoptotiques et leur transmission au reste du tissu

Ambrosini, Arnaud (2018). Étude du mécanisme de génération de forces mécaniques par les cellules apoptotiques et leur transmission au reste du tissu.

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Résumé en francais

La morphogénèse épithéliale est une caractéristique clé du développement des organismes multicellulaires. Parmi les différents types d'évènement morphogénétique, la capacité à créer des invaginations est cruciale pour la mise en forme des organismes. Un aspect fondamental de la morphogénèse repose sur la capacité des cellules à exercer, échanger et résister aux stress mécaniques pour permettre la mise en forme des tissues. Au cours des décennies passées, l'importance des forces mécaniques générées au niveau des jonctions adhérentes et notamment sur le plan parallèle au plan apical a été largement démontrée. Cependant, le rôle des forces mécaniques générées sur un plan perpendiculaire au plan apical (dans l'axe apico/basal) est loin d'être aussi bien compris. Récemment, l'équipe a montré que les cellules apoptotique au sein de l'épithélium de patte de drosophile sont capables de générer une force apico/basale qui est requise pour la formation des plis distaux, préfigurant les articulations de la future patte. Même si le rôle d'une structure verticale d'acto-myosine (nommée câble) dans la génération de cette force, a été clairement démontré, rien n'est connu à propos de sa régulation ou du point d'ancrage que ce câble d'acto-myosine pourrait utiliser pour générer cette force. De plus, seuls les effets apicaux de cette force ont été étudiés. Mes travaux de thèses se sont articulés autour de deux objectifs principaux : (1) Déchiffrer les mécanismes intracellulaires requis pour le processus de génération de force apico-basal via le câble, en étudiant en parallèle les effets de la génération de force sur le processus apoptotique lui-même. (2) Etudier les conséquences de l'application de cette force mécanique sur le pôle basal de l'épithélium. Au cours de ma thèse, j'ai montré que pour exercer une force apico-basale, les cellules apoptotiques créent une structure apico-basale comprenant, de l'apical vers le basal : les jonctions adhérentes, un câble d'acto-myosine, le noyau et les jonctions basales. Ainsi, j'ai observé que le câble d'acto-myosine émerge de la zone des jonctions adhérentes et croît progressivement jusqu'au noyau. J'ai ensuite pu observer que le noyau des cellules apoptotiques est localisé au pôle basal de la cellule et est ancré en basal par un enchevêtrement d'actine qui restreint son mouvement. De plus, j'ai pu voir que les cellules apoptotiques conservent leurs adhérences basales et qu'à la fois la localisation basale du noyau, mais aussi les adhérences basales sont requises pour la génération d'une force mécanique efficace (capable de déformer la surface apicale des cellules voisines). Je me suis aussi intéressé aux conséquences de la force mécanique apico/basale sur le processus d'apoptose. Ainsi, en inhibant la fonction des intégrines (les adhérences basales), j'ai pu observer, au-delà du blocage de la génération de force apoptotique efficace, des défauts dans le processus de fragmentation des cellules apoptotiques avec la création de fragments apoptotiques anormalement gros ainsi que des défauts dans l'élimination de ces fragments ceux-ci s'accumulant sous la surface basale de l'épithélium. Enfin, je me suis intéressé aux conséquences sur le pôle basal de l'épithélium. J'ai pu observer une accumulation de matrice extracellulaire au cours de la formation des plis distaux, sous la région des plis, dans la zone ou l'apoptose génère des forces apico/basales. J'ai également pu montrer que ces accumulations de matrice étaient réduites lors de l'inhibition de l'apoptose, corrélant ainsi ces accumulations à la création de plis et l'apoptose. Dans l'ensemble, mes travaux de thèse fournissent une analyse multi-échelle détaillée d'un mécanisme de génération de force apico-basale et de ses conséquences, à la fois au niveau cellulaire et au niveau tissulaire.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Suzanne, Magali
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Biologie Cellulaire et Moléculaire du Contrôle de la Prolifération (LBCMCP), UMR 5088
Mots-clés libres :Apoptose - Morphogénèse - Forces mécaniques - Matrice extracellulaire - Intégrines - Noyau
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :16 Apr 2019 14:41