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TJC : le secret des cellules pour ne pas perdre la tête

La vie à l’échelle des tissus : telle est la préoccupation de Yohanns Bellaïche et de son équipe. Pour tout savoir sur l’organisation des cellules au niveau tissulaire, ils sont aidés par un incontournable des laboratoires de recherche : la fameuse mouche drosophile. 

TJC : le secret des cellules pour ne pas perdre la tête

Imaginez un mur de briques. Remplacez les briques pas des cellules et vous avez une idée de l’organisation des tissus épithéliaux. Ces tissus se retrouvent dans tous les organismes : ils servent de barrière, entre l’extérieur et l’intérieur, marquent la limite des organes.

Il existe toutefois une différence notoire avec un mur de briques : les cellules sont dynamiques. Elles se multiplient en permanence, changent de forme et se divisent. Tout cela sans que l’aspect du tissu soit modifié. Par exemple, lors de la division des cellules, les deux cellules nouvellement créées retrouvent une place et une orientation identiques à celles de la cellule mère. Depuis 120 ans, c’est la loi d’Oscar Hertwig qui fait foi dans ce domaine. Elle précise que la forme, ou plus précisément le grand axe des cellules, dicte l’orientation du fuseau autour duquel se divisent les cellules. Car dans les tissus épithéliaux, elles adoptent le plus souvent une forme allongée, mais pas tout le temps et surtout pas lors du moment crucial de la division...

"Au cours de la division, la cellule épithéliale s’arrondit. Elle perd donc les repères censés l’aider à s’orienter. En revanche, l’acquisition de cette forme facilite l’alignement des chromosomes dupliqués au centre de la cellule en vue de leur séparation en deux lots identiques, ajoute Yohanns Bellaïche, directeur de recherche CNRS, chef de l’équipe Polarité, division et morphogenèse.(CNRS/Inserm/Institut Curie). Longtemps, ces deux principes ont paru contradictoires. Aujourd’hui, avec notre découverte, nous les réconcilions, en quelque sorte."

Alors comment la cellule garde-t-elle en mémoire son positionnement dans le tissu et retrouve-t-elle sa forme d’origine ? Ce questionnement prend tout son sens lorsque l’on sait que la moindre désorganisation dans cet univers très réglementé peut avoir des conséquences pathologiques. Une division cellulaire qui se passe mal peut être le point de départ du processus tumoral.

Des guides du positionnement

"Nous avons découvert dans l’épithélium de drosophile une région qui sert à la cellule de repère spatial lorsqu’elle s’arrondit pour se diviser, explique Floris Bosveld, chargé de recherche CNRS dans l’équipe. Il s’agit des points de jonctions entre trois cellules que l’on nomme des jonctions triples (TCJ)." Cette avancée a été corroborée par les modélisations effectuées par David K. Lubensky, du département de physique de l’Université du Michigan lors de son séjour sabbatique financé par une des bourses Mayent-Rothschild distribuées chaque année par l'Institut Curie.

Ces points de jonction, qui n’apparaissent que dans des tissus très organisés, comme les épithéliums, servent en retour de guide au bon positionnement des cellules lors de la division. Leur rôle est d’ailleurs plus étendu que ça…

- Ils pourraient servir à organiser le cytosquelette de la cellule en fonction de sa forme.

- Ils pourraient être le cœur névralgique de la voie Hippo qui contrôle l’inhibition de contact. Au cours du développement tumoral, cette inhibition de contact est perdue et les cellules transformées continuent à proliférer, indépendamment de leur densité cellulaire.

Les jonctions portent donc bien leur nom puisqu’elles couplent forme des cellules, mécanique des tissus et adhésion cellulaire. Et Yohanns Bellaïche de conclure : "Les jonctions triples donnent en quelque sorte un sens aux cellules et s’assurent qu’elles gardent le bon cap."

 

En savoir plus

Epithelial tricellular junctions act as interphase cell shape sensors to orient cell division

Floris Bosveld, Olga Markova, Boris Guirao, Charlotte Martin, Zhimin Wang, Anaëlle Pierre, Maria Balakireva, Isabelle Gaugue, Anna Ainslie, Nicolas Christophorou,

David K. Lubensky, Nicolas Minc, Yohanns Bellaïche

Nature, 17 février 2016, doi:10.1038/nature16970

 

Texte : Céline Giustranti

Crédit photo : Florence Devillain / Institut Curie

Mathilde Regnault
18/02/2016