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Arpin, une protéine qui freine et dirige les cellules mobiles

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Pour se déplacer, les cellules utilisent des filaments d'actine qui émergent de leur membrane. Des chercheurs viennent de montrer que c'est à ce moment précis qu'une autre protéine, Arpin, intervient et permet à la cellule de migrer dans la bonne direction.

Les cellules cancéreuses peuvent migrer de la tumeur primaire vers d'autres organes et former des métastases. Une nouvelle étude vient de décrypter plus précisément le processus de migration cellulaire, ce qui pourrait faciliter la recherche de traitements contre la dispersion du cancer. © National Cancer Institute, DP

Le corps humain est un système dynamique constitué de milliards de cellules, parmi lesquelles certaines parcourent de longs voyages pour remplir leurs fonctions. La migration cellulaire est un procédé fondamental qui permet la mise en place des tissus au cours du développement embryonnaire, assure l'acheminement des cellules immunitaires vers les zones infectées et induit le déplacement des plaquettes pour la cicatrisation des plaies. Les cellules cancéreuses migrent aussi afin d'envahir d'autres organes pour former des métastases.

Le mécanisme par lequel les cellules se déplacent intéresse au plus haut point les scientifiques désireux de mieux contrôler la dissémination des cellules tumorales. Lorsque les cellules veulent avancer, elles produisent un lamellipode, une structure saillante de filaments d'actine. Cet appendice se lie au substrat, puis se plisse et se déplisse pour permettre le mouvement cellulaire. Récemment, une équipe américaine a montré qu'une autre protéine, appelée Exo70, participait au phénomène.

Les lymphocytes T constituent une population de globules blancs qui naissent dans le thymus. Lorsqu’ils sont matures, ils migrent vers les zones infectées et sont donc essentiels au maintien de l’immunité dans l’organisme. Les scientifiques cherchent à mieux comprendre leur mode de déplacement. © NIAID, Wikipédia, DP

Mais cette molécule n'est pas la seule à interagir avec l'actine. Armés de technologies modernes de biochimie, des chercheurs français sont partis à la recherche d'autres partenaires de l'actine. Leurs efforts ont été récompensés par la découverte d'une protéine inconnue jusqu'ici, qu'ils ont baptisée Arpin. La suite de leurs travaux, publiés dans la revue Nature, pointe l'action de cette protéine dans le déplacement cellulaire.

Arpin, une protéine à la fois frein et volant cellulaire

Les auteurs se sont aperçus qu'Arpin empêchait la progression de la membrane lors de la formation des filaments d’actine. Elle agit de manière assez inattendue, car elle s'active au moment même où la cellule décide de se déplacer. « C'est un peu comme si un conducteur appuyait en même temps sur l'accélérateur et sur la pédale de frein », indique le communiqué du CNRS.

Pour analyser le rôle d'Arpin de manière plus détaillée, les scientifiques l'ont génétiquement éliminée de plusieurs types de cellules allant de l'amibe, un organisme unicellulaire, aux cellules cancéreuses. Le résultat a été sans surprise : toutes les cellules se sont mises à migrer plus rapidement. Autre fait intéressant, leur trajectoire est devenue plus rectiligne. Ainsi, la protéine Arpin jouerait le rôle de frein, mais permettrait aussi à la cellule de tourner. Selon les auteurs, lorsqu'Arpin freine la progression d'un filament d'actine, d'autres lamellipodes situés ailleurs dans la membrane peuvent prendre le relais, ce qui modifie la trajectoire de la cellule. Arpin servirait donc à la fois de frein et de volant au cours de la circulation cellulaire.

Ces travaux renforcent les connaissances sur la migration cellulaire et pourraient aider à mieux comprendre la formation des métastases. Les chercheurs espèrent qu'ils rendront plus efficaces le diagnostic et le traitement des tumeurs invasives.