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Petit secret des migrations cellulaires au sein de notre corps

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Les mouvements cellulaires, essentiels au fonctionnement du corps, sont dirigés par des filaments d'actine qui émergent de la membrane des cellules. Voilà ce que l'on savait. Mais comment ces structures se forment-elles ? Des chercheurs viennent de le découvrir, ce qui permet de mieux comprendre l'efficacité des migrations cellulaires.

Les cellules cancéreuses (ici du poumon) 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. © Wellcome Image, Flickr, cc by nd 2.0

Le corps humain est un système dynamique constitué de milliards de cellules qui réunissent leurs forces pour le faire fonctionner. Loin d'être statiques, nombreuses sont les cellules qui se déplacent pour accomplir leurs fonctions. Les globules rouges étant sans doute les champions en la matière. Ils effectuent en effet de longs voyages au sein de l'organisme pour approvisionner les différents organes en oxygène et en nutriments.

La migration cellulaire est un phénomène fondamental. Elle assure des fonctions essentielles telles que la mise en place des tissus et des organes au cours du développement embryonnaire, l'acheminement des globules blancs vers les zones infectées, et la cicatrisation des tissus abîmés. Elle intervient également dans des processus pathologiques comme le déplacement des cellules tumorales pour envahir d'autres organes et former des métastases.

Embryon à huit semaines. Les cellules embryonnaires vont progressivement migrer pour se positionner à leur emplacement adéquat. © lunar caustic, Wikimedia Commons, cc by 2.0

Comment une cellule se déplace-t-elle ? La question intéresse les scientifiques, qui y voient un moyen de mieux comprendre le fonctionnement du corps humain et de trouver un rempart contre la dissémination des cellules cancéreuses. Jusqu'ici, les recherches avaient mis en évidence le rôle crucial de l'actine (une protéine) dans cette migration. Les cellules produisent un lamellipode, c'est-à-dire une structure saillante de filaments d’actine, qui se lie au substrat puis se plisse et se déplisse pour assurer leur mouvement.

Le duo actine et Exo70 : le procédé du « gant vide »

Des chercheurs de l'université de Pennsylvanie pensent cependant que d'autres facteurs sont impliqués. « La membrane plasmique n'est pas élastique, il est donc difficile d'imaginer que l'actine soit capable à elle seule de changer la forme de la cellule », explique Wei Guo, directeur de l'équipe de recherche. Leurs résultats ont confirmé leur hypothèse. En effet, leur étude publiée dans la revue Developmental cell pointe l'action essentielle d'une nouvelle protéine dans la migration cellulaire.

Les résultats sont basés sur des travaux précédents, réalisés par le même laboratoire. Les chercheurs avaient montré que la protéine Exo70 intervenait dans la stimulation des filaments d'actine lors de la fabrication des vésicules d'exocytose. Cette fois, les scientifiques se sont intéressés au rôle de cette protéine lors de la migration cellulaire. Grâce à des techniques de microscopie électronique, ils ont montré que la présence d'Exo70 induisait la formation de petites avancées sur la membrane, qui se remplissaient ensuite d'actine. Pour vérifier cette hypothèse, les scientifiques ont alors fait muté la protéine Exo70, de sorte qu'elle ne puisse plus former ces protrusions membranaires. Les cellules sont alors devenues incapables de migrer correctement.

« Nous avons appelé ce phénomène "gant vide", poursuit Wei Guo. Exo70 serait le gant alors que l'actine représenterait les doigts qui se forment et aident la cellule à avancer. » Ces résultats ont permis de souligner le rôle majeur de la protéine Exo70 dans le déplacement des cellules. Ils pourraient servir de point de départ pour mieux comprendre le mouvement des tumeurs.