Une étude, dont les résultats intitulés «A small proportion of Talin molecules transmit forces at developing muscle attachments in vivo» ont été publiés dans la revue PLOS BIOLOGY, a permis, pour mieux comprendre comment les cellules peuvent se préparer aux forces de la contraction des muscles, de quantifier avec un capteur de tension moléculaire chez la drosophile les forces transmises par les molécules de Taline, un composant clé des jonctions myo-tendineuses.

Rappelons tout d'abord que «les propriétés mécaniques du complexe muscle-tendon conditionnent la réalisation de tout acte moteur chez les animaux tels que la course, la natation ou le vol». Concrètement, «l'extrémité des myofibrilles des muscles, composées de chaînes contractiles d'Actine et de Myosine, s’attache au tendon par la jonction myo-tendineuse qui est le principal site de transmission de la force mécanique», car «un contact s’y établit, à travers la membrane de la fibre musculaire, entre le cytosquelette d’Actine et la matrice extracellulaire, via deux protéines, la Taline et l’Intégrine».

En fait, «la Taline est une protéine de 270 kDa, constituée d’une tête globulaire de 47 kDa au niveau de sa partie amino-terminale, responsable de la liaison de la Taline avec le domaine cytoplasmique de l’Intégrine». Comme «la tige carboxy-terminale de la Taline contient deux sites de liaison à l’actine», en «liant à la fois les Intégrines connectées à la matrice extracellulaire et le cytosquelette d’actine, la Taline crée un lien mécanique à travers lequel se développent les forces de traction entre le muscle et les tendons».

D'autre part, «l'étirement de la Taline lors des contraintes mécaniques permet le recrutement de nouveaux partenaires», de sorte que «la Taline serait un mécanosenseur capable de convertir des signaux mécaniques en signaux biochimiques permettant l’activation d’une signalisation interne dépendante des forces pour consolider la jonction myo-tendineuse».

Du fait que «les techniques modernes de biologie cellulaire et de biologie du développement permettent maintenant de mesurer la façon dont les molécules Taline individuelles qui construisent les attaches 'sentent' les forces mécaniques à l'intérieur d'un muscle intact», l'étude ici présentée a été en mesure de «quantifier les forces mécaniques transmises par une protéine clé, Taline, lors du développement des attaches musculaires».

Plus précisément, les muscles de vol de la drosophile ont été utilisés «pour ces mesures de force moléculaire» et il est apparu «qu'un pourcentage étonnamment faible de molécules de Taline présentes dans les cellules musculaires est soumise aux forces mécaniques mises en jeux lors du développement des liaisons muscle-tendon».

Il a été également observé «que les muscles font face à l'augmentation des forces tissulaires en augmentant le nombre de molécules de Taline impliquées dans la formation des jonctions myo-tendineuses». Il en résulte que «de nombreuses molécules de Taline peuvent partager dynamiquement les forces maximales élevées produites pendant les contractions musculaires, par exemple en vol».

En outre, «s'il n'y a pas assez de molécules de Taline accumulées au niveau de la connexion muscle-tendon pendant le développement du muscle, la connexion se rompt lorsque la mouche adulte essaie de voler». Cette adaptation mécanique est importante car «elle garantit que les liaisons muscle-tendon soient préservées et actives tout au long de la vie de l’organisme».