Marie Leroy
Pour se déplacer, les cellules doivent pouvoir changer rapidement de forme. Une équipe de chercheurs de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill montre que les cellules y parviennent en stockant de la “peau” supplémentaire dans les plis et les bosses à leur surface area. Cet excès de surface area cellulaire peut être rapidement déployé pour couvrir les saillies temporaires, puis replié pour la prochaine fois. L’étude apparaît le 17 mai dans le Biophysical Journal.
Les membranes cellulaires sont très flexibles, mais elles ne peuvent s’étirer que d’environ 3 % sans se rompre. Le fait d’avoir des rides supplémentaires de floor qui peuvent s’étendre à la demande permet aux cellules de se déplacer et de se diviser tout en maintenant en toute sécurité le quantity cellulaire et l’intégrité de la membrane.
“C’est une mesure de sécurité vehicle vous ne pouvez pas étirer la membrane cellulaire, et si elle se casse, la cellule va se lyser et mourir, donc les cellules doivent avoir cette réserve”, explique la première auteure Maryna Kapustina, biophysicienne à l’Université de Caroline du Nord. à Chapel Hill. “Ces projections peuvent stocker des quantités massives de surface cellulaire et sont très dynamiques, ce qui signifie qu’elles peuvent être rapidement démontées et immédiatement reconstruites à d’autres endroits à la périphérie de la cellule.”
Les saillies de la area cellulaire se présentaient sous différentes formes et tailles. Certaines, appelées bulles, sont de petites bosses arrondies à la surface de la cellule avec très peu de framework interne. Les bulles se forment en quelques secondes et rétrécissent après plusieurs minutes. Les saillies locomotrices in addition grandes prennent as well as de temps à se previous mais peuvent durer furthermore d’une heure grâce à leur construction interne de soutien, qui est constituée de protéines telles que les microtubules et l’actine.
Les chercheurs ont utilisé la microscopie électronique et à fluorescence pour observer des cellules arrondies, en forme de cigare et de forme irrégulière qui étaient intégrées dans une matrice de collagène 3D, un maillage de fibres de collagène que les cellules pouvaient traverser et migrer. Ils ont utilisé des étiquettes fluorescentes pour capturer des intervalles de temps de la dynamique de surface et de la locomotion des cellules au cours de plusieurs heures.
L’équipe a montré que lorsque les cellules étaient arrondies, leurs surfaces étaient rugueuses et complexes recouvert de nombreuses petites projections de area telles que des bulles, des microvillosités, des filopodes et des plis. Cependant, lorsque les cellules étendaient des protubérances, ces rides supplémentaires de “peau” se dépliaient et leurs surfaces devenaient relativement lisses, en particulier dans les régions adjacentes aux protubérances.
Les chercheurs pensent que l’excès de area cellulaire est significant pendant la locomotion mésenchymateuse et amiboïde, les deux principales façons dont les cellules se déplacent. Au cours de la locomotion mésenchymateuse, les cellules adhèrent aux surfaces de leur environnement, puis utilisent des forces contractiles pour se pousser entre les fibres de collagène ou ramper le prolonged des surfaces 2D. Pendant la locomotion amiboïde – qui permet un mouvement beaucoup in addition rapide – les cellules ne dépendent pas des adhérences, mais sont plutôt propulsées par les mouvements rapides de petites saillies “bulleuses”.
L’équipe pense que les microtubules jouent un rôle vital dans la régulation de l’excès de floor cellulaire pendant la locomotion mésenchymateuse et amiboïde, bien que leur fonction exacte ne soit pas claire. “Les microtubules pourraient fournir un aid mécanique à la surface area cellulaire, ou cela pourrait avoir quelque chose à voir avec l’activation de l’actine sous la membrane cellulaire pour créer un site actif pour une protrusion stable”, explique Kapustina. “Lorsque vous n’avez pas ce internet site actif pour créer une saillie steady, les cellules forment simplement des bulles.”
