Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

14 heures, Amphithéâtre Pierre-Gilles de Gennes (niveau -1 du Bâtiment Condorcet)

Thèse d’Amsha Proag.

Les cellules de tissus animaux constituent des systèmes tridimensionnels organisés, à la fois en elles-mêmes et les unes avec les autres. De plus, ces deux échelles d’organisation, cellulaire et multicellulaire, sont en relation permanente grâce aux nombreuses modalités de communication intercellulaires, ce qui contraint aussi bien les cellules que le tissu dans leur comportement mutuel. Parmi les interactions entre ces deux niveaux, nous avons choisi d’étudier les paramètres mécaniques et géométriques, et de nous intéresser aux modifications du cytosquelette, l’appareil cellulaire du dialogue mécanique, dans des micro-environnements contrôlés.

A l’échelle cellulaire, nous avons cherché à confiner une cellule épithéliale à l’intérieur de micropuits. Nous avons utilisé pour cela moulé des susbtrats microstructurés en polyacrylamide et en polydiméthylsiloxane, ce qui nous permettait un contrôle de la rigidité, de la forme et de la taille des espaces des puits. Nous avons également modifié les propriétés de surface afin de moduler l’adhésion des cellules et de les forcer à intégrer les puits.

De plus, à l’échelle multicellulaire, ces mêmes réseaux de micropuits nous ont servi d’outil de perturbation de la formation d’un tissu épithélial, en forçant la monocouche de cellules à choisir entre suivre le relief du réseau ou conserver une forme plane. Cela installait ainsi un compromis entre adhésion et uniformité et nous a permis d’observer la réponse du tissu en fonctions de différents reliefs.

Ayant marqué quelques composants intracellulaires, nous avons pu visualiser à l’aide de microscopie confocale l’architecture tridimensionnelle du cytoquelette de cellules, isolées ou non, dans des situations de confinement par un environnement artificiel (micropuits) ou vivant (cellules voisines) ; nous avons également pu quantifier les déformations que les cellules pouvaient subir à cause du relief, ainsi que l’impact de ces perturbations sur leurs noyaux. Enfin, nous avons tenté d’interpréter dans un cadre mécanique les mécanismes de corrélation de l’organisation des deux échelles.