Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Les chercheurs du laboratoire MSC (N. Chevalier, A. Asnacios, A. Cornelissen, T-M. de Witte), en collaboration avec l’Institut Jacques Monod (V. Proux-Gillardeaux) et l’IMRB de Créteil (S. Dufour) ont découvert un nouveau mécanisme de croissance de l’intestin. En prenant comme modèle l’embryon de poulet, les chercheurs ont découvert que l’intestin de poulet est tiré en dehors du corps de l’embryon au niveau du nombril, là où on peut le voir s’allonger in vivo. Ils ont mesuré la tension à cet endroit et ont ensuite appliqué des forces similaires à des intestins embryonnaires en culture. Résultat spectaculaire : soumis à une tension mécanique, les intestins en culture croissent alors que les témoins non lestés se rétractent.

La plupart des organes de l’embryon sont comprimés durant le développement car ils poussent dans un espace délimité par la peau du corps et au contact direct des organes voisins. Ces contraintes stériques affectent directement la forme des organes et leur assemblage tri-dimensionnel (figure ci-dessous, gauche).

On savait que l’intestin constituait un cas particulier : tôt durant l’embryogénèse, il forme une boucle unique qui sort par le conduit ombilical, et croît donc pendant plusieurs semaines (de la 5ème à la 7ème) en-dehors du corps de l’embryon, dans le liquide amniotique. En prenant comme modèle l’embryon de poulet, les chercheurs ont découvert que la hernie physiologique a lieu car la boucle intestinale est tirée en dehors du corps de l’embryon au niveau de son attache avec le sac vitellin (le « placenta » des oiseaux). Ils ont mesuré cette tension et ont ensuite appliqué des forces similaires à des intestins embryonnaires en culture.

Résultat spectaculaire : soumis à une tension mécanique, les intestins en culture croissent alors que les témoins non lestés se rétractent. Les chercheurs ont démontré que la croissance (figure ci-dessus, droite) est le résultat d’une prolifération cellulaire proportionnelle à la tension appliquée. La croissance par étirement de l’intestin du nouveau-né est considérée depuis plusieurs années comme remède au syndrome de l’intestin court (SBS). C’est toutefois la première fois qu’on montre qu’un mécanisme similaire pourrait être à l’œuvre dans l’embryon - et qui expliquerait en partie les dimensions extravagantes de cet organe : 7 m de long pour seulement quelques cms de diamètre !

Référence :

Mechanical Tension Drives Elongational Growth of the Embryonic Gut, N.R. Chevalier, T-M de Witte, A. Cornelissen, S. Dufour, V.Proux, A.Asnacios, Scientific Reports 8, 5995 (2018).