Thèse soutenue

Dynamique des forces motiles et brisure de symétrie chez la cellule migrante

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Auteur / Autrice : Katharina Hennig
Direction : Martial Balland
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique pour les sciences du vivant
Date : Soutenance le 17/10/2018
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire de Physique (Grenoble, Isère, France ; 1966-....)
Jury : Président / Présidente : Franz Brückert
Examinateurs / Examinatrices : Aldo Leal-Egana, Paolo Maiuri
Rapporteurs / Rapporteuses : Ana-Maria Lennon-Duménil, Benoît Ladoux

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La motilité cellulaire directionnelle au cours du développement de l'organisme et des tissus, l'homéostasie et la maladie nécessite une rupture de symétrie. Ce processus repose sur la capacité des cellules individuelles à établir une polarité avant-arrière, et peut se produire en l'absence de signaux externes. L'initiation de la migration a été attribuée à la polarisation spontanée des composants du cytosquelette, tandis que l'évolution spatio-temporelle des forces du cytosquelette résultant de l'interaction mécanique cellule-substrat continue n'a pas encore été résolue. Ici, nous établissons un test de migration microfabriqué unidimensionnel qui imite un environnement fibrillaire complexe in vivo tout en étant compatible avec les mesures de force à haute résolution, la microscopie quantitative et l'optogénétique. La quantification des paramètres morphométriques et mécaniques révèle un comportement de stick-slip générique initié par un détachement stochastique des contacts adhésifs d'un côté de la cellule dépendant de la contractilité, qui est suffisant pour conduire la motilité cellulaire directionnelle en absence de polarité du cytosquelette préétablie ou de gradients morphogènes. Un modèle théorique valide le rôle crucial de la dynamique d'adhésion au cours de la rupture de symétrie spontanée, en proposant que le phénomène examiné puisse émerger indépendamment d'un système auto-polarisant complexe.