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- Under pressure : vers une meilleure compréhension des cavéoles
Les cavéoles sont des petites poches présentes à la surface des cellules. Longtemps pensées comme impliquées uniquement dans la communication entre cellules, les cavéoles permettent également l’adaptation au stress mécanique. A l’image d’un accordéon, les cavéoles peuvent se déplier et permettent ainsi à la cellule de répondre dynamiquement aux forces physiques environnantes. A l’intersection entre physique et biologie, une nouvelle étude dirigée par les Drs Christophe Lamaze et Cédric Blouin met en lumière la cascade d’évènements induite par le dépliement des cavéoles. Ces résultats ont été publiés dans Nature Cell Biology le 1er juin 2026.
Les cellules de l’organisme sont soumises à plusieurs types de forces mécaniques. C’est le cas par exemple avec les tissus tumoraux, qui grossissent et appuient sur les cellules environnantes, élevant anormalement leur tension de membrane. Pour répondre à cela, les cellules sont capables de normaliser la tension de leur membrane plasmique, et ce grâce à des structures membranaires particulières : les cavéoles.
Cavéoles et régulation de la tension membranaire
« Les cavéoles ont été découvertes dans les années 1950, mais ce n’est que depuis récemment que nous comprenons leurs réels rôles. Et ce grâce aux physiciens de l’Institut Curie ! Notre collaboration avec le physicien théoricien Pierre Sens1 , un des auteurs de cette nouvelle étude, est née à la suite de discussions lors des Journées Scientifiques et Médicales » déclare le Dr Christophe Lamaze, directeur de recherche Inserm et chef de l’équipe Mécanique et dynamique membranaires de la signalisation intracellulaire dans l’unité Chimie biologie des cancers (Inserm U1339 / CNRS UMR3666).
C’est en 2011 qu’est publiée l’étude princeps, qui a permis de poser les bases d’une nouvelle compréhension des cavéoles. Ce sont ces structures qui détectent les changements de tension membranaire, et qui, en se dépliant, permettent à la membrane de résister et de ne pas rompre. Mais il reste beaucoup à comprendre des mécanismes impliqués dans cette fonction de sensibilité mécanique.
La signalisation intracellulaire
L’équipe a donc cherché à comprendre ce qu’il se passe dans la cellule, une fois que les cavéoles se déplient. En collaboration avec l’équipe de Gregory Giannone à Bordeaux et celle de Robert Nabi à l’université de Vancouver, Ils ont utilisé des approches de microscope à super résolution ainsi que des algorithmes d’intelligence artificielle pour analyser les signaux. Ils ont ainsi pu montrer que les éléments composants les cavéoles, ressemblant à des disques, diffusent et peuvent interagir directement avec d’autres protéines dans le cytoplasme et réguler leur activité.
« Nous montrons que les composants des cavéoles, libérés par le stress mécanique, vont inhiber une voie de signalisation cellulaire appelée JAK/STAT, une voie centrale dans les processus tumoraux et d’immunité » explique le Dr Cédric Blouin, chargé de recherche Inserm dans l’équipe de Christophe Lamaze.
« Nous découvrons de plus en plus de liens entre des dysfonctionnements de la sensibilité mécanique médiée par les cavéoles et le développement de pathologies. C’est le cas par exemple dans le cancer : une surexpression de CAV1, qui code pour une protéine formant la cavéole, favorise les métastases et la résistance aux traitements. Une meilleure compréhension des cavéoles et les conséquences de leur dysfonctionnement en physiopathologie pourrait permettre de développer des nouvelles pistes de recherche et de traitements » conclut Christophe Lamaze.
[1] Directeur de recherche CNRS et chef de l’équipe Approches physiques de problématiques biologiques dans l’unité Physique des cellules et cancer (CNRS UMR168 / Sorbonne Université)
Légende photo : images obtenues par microscopie STORM avec la caveolin-1 (fire LUT) and JAK1 (blue/yellow LUT). La « zone d'influence » de la cavéoline-1 est indiquée par des zones floues dans lesquelles la JAK1 ne devrait pas être active.
