Une étude, dont les résultats intitulés «A Cdc42-mediated supracellular network drives polarized forces and Drosophila egg chamber extension» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de démontrer qu’un réseau supracellulaire contrôlé par la petite GTPase Cdc42 établit des forces polarisées et conduit à l’extension de la chambre à œufs chez la drosophile.

Relevons tout d'abord qu'au cours du développement, «les organes subissent des forces à grande échelle initiées à l’échelle du cytosquelette» dont l’origine et la régulation moléculaire restent peu connues. Cependant, «les réseaux d’actomyosine, formés par l’assemblage des protéines actine et myosine, jouent un rôle crucial dans cette morphogénèse. Comme «leur architecture peut s’étendre au-delà de la taille d’une cellule unique», il en résulte «des structures d’actomyosine supracellulaires à l’échelle d’un tissu ou de l’animal entier».

Dans ce contexte, l’œuf, chez la mouche drosophile, «est obtenu à partir de la chambre à œufs dont la forme passe de sphérique à ovoïde au cours de sa croissance», une élongation «induite par l’oscillation de la myosine au niveau basal des cellules folliculaires». Néanmoins, «bien que certains processus moléculaires du contrôle de l’élongation soient connus à l’échelle subcellulaire, l’origine du cytosquelette à l’échelle supracellulaire, ses propriétés émergentes, ainsi que les forces mécaniques engendrées par celui-ci, restent méconnues».

C'est la raison pour laquelle «en prenant comme modèle d’étude l’ovaire de drosophile», ce travail a «exploré l’origine et la fonction des réseaux supracellulaires d’actomyosine grâce à des techniques de pointe d’optogénétique et de manipulation laser». Il est ainsi apparu «qu’un réseau supracellulaire et polarisé de fibres d’actine, qui enveloppe le follicule ovarien, émerge à partir de filopodes». Ces filopodes, qui «rayonnent de manière polarisée depuis des fibres de stress basales et s’étendent en pénétrant les cortex cellulaires voisins», peuvent être «mécanosensibles et fonctionner comme des points d’ancrage entre cellules».

Comme «la petite GTPase Cdc42 régit la formation et la distribution des filopodes intercellulaires et des fibres de stress dans les cellules folliculaires», un réseau cytosquelettique supracellulaire, contrôlé par Cdc42, «constitue un échafaudage intégrant à l’échelle tissulaire des contractions d’actomyosine oscillantes locales aux cellules, engendrant des forces de contraction polarisées et l’élongation subséquente du tissu folliculaire».

Cette étude qui «montre pour la première fois comment un réseau supracellulaire est formé dans le domaine basal des cellules pour générer les forces nécessaires pour changer la forme d’un tissu épithélia», a combiné «la génétique de la drosophile, l’imagerie des tissus vivants, l’optogénétique et l’ablation laser».

Plus précisément, «grâce à la création d'un nouvel outil optogénétique nommé 'photoactivable-Cdc42'», la fonction de Cdc42 a pu être déterminée «localement et rapidement dans les cellules folliculaires, révélant ainsi des aspects inconnus, impossibles à caractériser par des outils génétiques classiques». En outre, l’ablation laser femtoseconde infrarouge a également été utilisée «pour disséquer les forces subcellulaires des forces supracellulaires, démontrant ainsi le rôle de ce réseau supracellulaire».