Structure et compartimentation membranaire

Dans la peau et sa couche la plus externe, l’épiderme, les mélanocytes en contacts étroits avec les kératinocytes forment une unité fonctionnelle pigmentée. Les mélanocytes synthétisent le pigment mélanine dans des organites apparentés aux lysosomes, les mélanosomes, qui sont transférés aux kératinocytes afin de colorer la peau et d’en assurer la photo-protection contre les rayons UV solaires. Ces mélanocytes et kératinocytes dialoguent par des contacts physiques ainsi que par la libération de facteurs solubles et de vésicules extracellulaires, comme les exosomes. Cette communication intercellulaire module la formation des mélanosomes et leur transfert aux kératinocytes. Et ces processus et mécanismes impliqués, ainsi que le destin des mélanosomes dans les kératinocytes, contribuent à l'état de la pigmentation de la peau. Ils sont donc primordiaux à la capacité photo-protectrice de la peau et peuvent être altérés dans des troubles pigmentaires génétiques tels que l’albinisme et les cancers de la peau.

Dans les cellules eucaryotes, le système endosomal consiste en un réseau d'organites essentiels à la physiologie via le contrôle d’un large éventail de fonctions cellulaires tels que l'absorption de nutriments, la dégradation de macromolécules, ou la signalisation. Certains types cellulaires nécessitant des fonctions spécialisées adaptent le système endosomal en générant de nouveaux organites qui partagent des caractéristiques avec les lysosomes, et donc appelées organites apparentés aux lysosomes (LROs). Des défauts de formation et transport de ces LROs sont caractérisés dans des maladies génétiques et lors de la transformation cellulaire. Parmi les LROs, nous nous intéressons aux mélanosomes, des granules pigmentés produits par les mélanocytes de l’épiderme de la peau et transférés aux kératinocytes voisins pour protéger l’organisme contre les effets néfastes du rayonnement solaire. En particulier, nous étudions les mécanismes cellulaires et moléculaires nécessaires à la formation et à la fonction pigmentaire des mélanosomes dans les mélanocytes et les kératinocytes, ainsi que leurs altérations dans la maladie. Une autre modulation fonctionnelle de la voie d’endocytose est illustrée par la capacité sécrétoire d’endosomes dits multivésiculaires, ou corps multivésiculaires (MVB), qui permettent la libération dans l’espace extracellulaire de vésicules intraluminales, appelées exosomes. Alors que les exosomes dérivent des endosomes, d'autres vésicules extracellulaires peuvent se former à partir de la membrane plasmique : les microvésicules. L’ensemble de ces vésicules extracellulaires contiennent des protéines, des lipides et du matériel génétique, et joue un rôle clé dans la communication cellule-cellule dans la santé et la maladie. Nos études utilisent une variété de lignées cellulaires humaines, de cellules primaires de la peau mais aussi des tissus (biopsies ou reconstitués) en exploitant et développant des méthodes de microscopie électronique de pointe combinées à la microscopie optique, la biologie cellulaire et moléculaire et la biochimie.