Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Californie à Santa Barbara ont développé une nouvelle façon d'étudier les cils en utilisant la microscopie à grande vitesse. Leurs découvertes, publiées dans la revue eLife, fournissent de nouvelles informations sur la mécanique des cils et sur la manière dont ils génèrent du mouvement.
"Les cils sont ces petites structures ressemblant à des cheveux qui dépassent de la surface des cellules", a déclaré Melissa Zhang, première auteure de l'étude et étudiante diplômée au Département de biologie moléculaire, cellulaire et développementale de l'UC Santa Barbara. "Ils sont vraiment importants pour de nombreuses fonctions différentes, mais nous ne comprenons pas pleinement comment ils fonctionnent."
L’un des principaux défis de l’étude des cils est qu’ils sont très petits, généralement seulement quelques micromètres de long. Il est donc difficile de les voir clairement avec les techniques d’imagerie traditionnelles. Pour surmonter ce défi, Zhang et ses collègues ont utilisé un type spécialisé de microscopie à grande vitesse appelée microscopie à contraste interférentiel différentiel (DIC).
La microscopie DIC utilise une lumière polarisée pour créer une image très contrastée de l'échantillon. Cela a permis aux chercheurs de visualiser les cils avec beaucoup plus de détails qu’auparavant.
En plus d'utiliser la microscopie DIC, les chercheurs ont également développé une nouvelle façon de préparer les cils pour l'imagerie. Ils ont utilisé une technique appelée microscopie de localisation photoactivée à super-résolution (PALM) pour marquer les cils avec des molécules fluorescentes. Cela leur a permis de suivre le mouvement des cils au fil du temps.
Grâce à ces nouvelles techniques, les chercheurs ont pu faire plusieurs découvertes importantes sur les cils. Ils ont découvert que les cils sont constitués d’une série d’unités répétitives appelées axonèmes. Chaque axonème est constitué d'un doublet de microtubules, qui est une paire de microtubules reliés les uns aux autres.
Les chercheurs ont également découvert que les cils se déplacent de manière ondulatoire. Les ondes sont générées par les doublets de microtubules, qui se plient et se redressent de manière coordonnée.
"Nous avons pu constater que les cils bougent d'une manière très spécifique", a déclaré Zhang. "Ils se plient et se redressent selon un motif ondulé, et c'est ce qui génère le mouvement du fluide."
Les découvertes des chercheurs fournissent de nouvelles informations sur la mécanique des cils et sur la manière dont ils génèrent du mouvement. Cela pourrait conduire à une meilleure compréhension d’une variété de maladies associées au dysfonctionnement des cils, telles que la dyskinésie ciliaire primitive (PCD) et la maladie polykystique des reins (PKD).
