• Biologie: les cellules internes en croissance du follicule ovarien de la drosophile génèrent une pression mécanique qui contribue à la forme finale allongée de cet organe!____¤202012

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Gradient in cytoplasmic pressure in germline cells controls overlying epithelial cell morphogenesis» sont publiés respectivement dans la revue PLOS BIOLOGY, ont permis, grâce à la mise en place de méthodes mécaniques, de microscopie et de génétique pour mesurer la pression des cellules internes du follicule ovarien de la drosophileorgane qui préfigure son œuf, de montrer que les cellules internes en croissance génèrent une pression mécanique qui déforme les cellules du feuillet externe du follicule et, ce faisant, contribuent à la forme finale allongée de l’organe.

     

    Relevons tout d'abord que «la forme finale des tissus et des organes dépend de multiples processus, tels que la croissance, la division, la mort et le changement de forme des cellules qui les composent». Concrètement, «les cellules qui constituent les surfaces de nos organes s’associent en couche ou feuillets appelés épithélium». Ces cellules épithéliales, qui «reposent sur un 'tapis' appelé lame basale», constitué «de protéines, tels que le collagène, assemblées en réseau formant une armature autour des organes», présentent «classiquement trois formes : une forme cuboïde (hauteur, largeur et longueur sensiblement égales), une forme en colonne (hauteur>largeur et longueur) et une forme aplatie (hauteur<largeur et longueur)».

     

    Comme ces formes «dépendent du niveau de rigidité du squelette d’actine interne des cellules et de l’adhésion des cellules aux autres cellules du feuillet ou avec la lame basale», une question, «sans réponse claire à ce jour», est «de savoir si des cellules recouvertes par un épithélium peuvent appuyer sur celui-ci et influencer la forme des cellules qui le composent». Cette question débouche sur un défi technique: «comment mesurer la pression exercée par des cellules qui sont enfouies sous les cellules épithéliales?».

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée s'est focalisée sur «le follicule ovarien de la drosophile, dont le développement conduit à l’œuf de la drosophile», ce follicule ovarien étant «composé de 16 cellules germinales internes: 15 cellules nourricières de son côté antérieur (vers la tête de la mère) et l’ovocyte en postérieur (côté opposé)».

     

    Ces cellules en croissance étant «entourées par une couche de cellules épithéliales accolées à une lame basale externe», le follicule est, au départ, sphérique, puis «devient ovoïde au fur et à mesure de sa croissance». Ainsi, «la couche de cellules épithéliales est composée de cellules cuboïdes qui deviennent des cellules aplaties (autour des cellules nourricières) et des cellules en colonne (autour de l’ovocyte) lors de la croissance du follicule».

     

    Comme «il avait été montré que l’aplatissement des cellules s’effectue progressivement à partir du côté antérieur du follicule». L'hypothèse a été avancée «qu’il existe des différences de pression entre cellules nourricières, avec une pression plus élevée dans les cellules nourricières antérieures qui forcerait les cellules épithéliales situées autour à s’aplatir».

     

    Deux méthodes ont été mises au point pour tester cette hypothèse: «la première permettant de mesurer la pression cytoplasmique des cellules nourricières en appuyant dessus à l’aide d’un microscope à force atomique, comme on estimerai la pression d’un pneu, et la deuxième permettant de quantifier le rayon de courbure des cellules nourricières». Il est ainsi apparu «qu’il existe bien des différences de pression entre cellules nourricières et que ces différences sont responsables de l’aplatissement progressif des cellules épithéliales qui les entourent».

     

    En sachant «qu’en s’aplatissant, les cellules épithéliales entrainent l’assouplissement de la lame basale qui les entoure, il devenait logique de supposer que le follicule s’allonge du coté où la pression des cellules nourricières est la plus forte et où la lame basale est la plus souple». Cette hypothèse a été vérifiée «en quantifiant la croissance des différentes parties du follicule».

     

    Les évaluations «confirment que l’allongement du follicule s’effectue principalement du côté antérieur grâce à l’action conjointe d’une pression plus élevée dans les cellules nourricières et d’une rigidité plus faible de la lame basale», deux paramètres qui contrôlent «la géométrie finale du follicule et du futur œuf». Au bout du compte, cette étude «permet de mieux comprendre comment les forces et contraintes qui s’exercent sur des cellules épithéliales contrôlent la forme des cellules et in fine, la forme des organes».

     

     


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