Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

MSC : Annemiek JM Cornelissen, Marc Durand, Vincent Fleury, Alexis Peaucelle, Camille Gambini, Cecilia Lantos

Dans de nombreuses maladies, par exemple le cancer, Alzheimer ou les maladies cardiovasculaires (hypertension, rétinopathie diabétique, etc), la croissance et/ou l’adaptation du réseau vasculaire sont endommagés. Comprendre comment le système vasculaire se forme pourrait aider à développer de nouvelles stratégies de traitement ou à mieux prévenir l’apparition de ces maladies.

Il y a de plus en plus de preuves qu’à côté des facteurs biochimiques, l’action des contraintes mécaniques générées à la fois par la circulation sanguine (Le Noble et al. 2004, Lucitti et al. 2007) et par la croissance des tissus environnants (Nguyen et al. 2006 ; Al-Kilani et al. 2008) est également prépondérante dans la morphogenèse vasculaire.

Pour étudier la morphogenèse vasculaire, nous avons dans notre laboratoire plusieurs modèles expérimentaux (cf figures) : l’embryon de poulet, Physarum Polycephalum (un organisme unicellulaire géant possédant un réseau vasculaire), et Aurelia Aurita (une méduse). L’embryon de poulet est un modèle classique très largement utilisé pour l’étude de la vasculogenèse. Aurelia Aurita et Physarum Polycephalum sont des modèles plus originaux que l’on a spécifiquement choisis pour étudier le rôle des contraintes mécaniques sur la formation et l’évolution du réseau.

Le but de nos travaux est de corréler les observations de la morphogenèse vasculaire faites in vivo aux mesures mécaniques in vivo dans les tissus en développement.

Nous utilisons différentes techniques pour mesurer les propriétés visco-élastiques locales des tissus : des mesures de micro-rhéologie par l’introduction de micro-sondes (fluorescentes/magnétiques) dans la matrice extracellulaire (avec Bérengère Abou, CNRS, MSC, Paris), la microscopie à force atomique, et la tonométrie à balayage. Les vitesses dans le système vasculaire sont mesurées à l’aide de différentes techniques : vélocimétrie par contraste de speckle, et vélocimétrie par éclairage stroboscopique (Pries et al. 1994).

Par ailleurs, des modèles théoriques sont développés pour analyser et comprendre le rôle des paramètres physiques/mécaniques sur la morphogenèse vasculaire.