La migration des cellules épithéliales dans l'homéostasie intestinale

L'épithélium de l'intestin fait office de barrière entre le monde extérieur et l'organisme tout en assurant l'absorption des nutriments. L'épithélium de l'intestin grêle est composé d'une seule couche de cellules colonnaires qui tapissent les villosités qui se projettent dans la lumière de l'intestin et les cryptes qui descendent dans le tissu conjonctif. Le renouvellement constant de l'épithélium est assuré par la prolifération de cellules souches dans les cryptes, donnant naissance à des types de cellules épithéliales spécialisées. À la sortie de la crypte, la plupart des types de cellules migrent vers l'extrémité de la villosité, où elles meurent et sont rejetées dans la lumière. La surface basale de l'épithélium est soulignée par la membrane basale (BM), une structure fine et dense en forme de feuille composée d'un réseau de collagène IV et de laminine sur laquelle les cellules adhèrent et migrent. On pensait que la migration cellulaire sur la BM était un processus passif, dirigé par la pression mitotique générée dans les cryptes. Cependant, nous avons récemment montré que la pression mitotique a un effet à courte portée limité aux cryptes et qu'une migration active est nécessaire pour atteindre l'extrémité de la villosité (Krndija et al., Science, 2019). Si les cellules migrent collectivement, en maintenant leur polarité apicobasale, elles présentent également un deuxième axe de polarité (avant-arrière), caractérisé par des protubérances basales riches en actine orientées dans la direction de la migration. Comment cette polarité avant-arrière est établie et quel est le repère de guidage pour la migration directionnelle vers l'extrémité des villosités reste inconnu. Actuellement, nous étudions comment la BM fournit des indices pour la migration directionnelle des cellules épithéliales, quels sont les rôles des structures adhésives dans la lecture de ces indices et comment la polarité avant-arrière est construite pour permettre la migration directionnelle des cellules. Enfin, nous nous intéressons au rôle du cytosquelette d'actomyosine dans le maintien de l'intégrité de l'épithélium intestinal et la migration cellulaire.

En collaboration avec Stéphanie Descroix (UMR168, IPGG), nous avons développé un dispositif - reconstitué Gut-on-Chip - qui nous permettra de tester l'impact de paramètres individuels tels que les contraintes physiques, le péristaltisme et la matrice extracellulaire (ECM) sur l'homéostasie de l'épithélium.