Un mécanisme important est la formation d’adhésions cellule-cellule. Ce sont des structures spécialisées qui relient les cellules entre elles et les aident à résister aux forces mécaniques. Il existe plusieurs types d’adhésions cellule-cellule, notamment les jonctions adhérentes, les desmosomes et les jonctions lacunaires. Les jonctions adhérentes sont formées par des protéines transmembranaires appelées cadhérines, qui se lient les unes aux autres sur les cellules adjacentes. Les desmosomes sont plus forts que les jonctions adhérentes et sont formés de desmogléines et desmocollines, qui sont également des protéines transmembranaires. Les jonctions lacunaires sont des canaux spécialisés qui permettent aux ions et aux petites molécules de passer entre les cellules adjacentes.
En plus des adhésions cellule-cellule, les cellules possèdent également un certain nombre de structures intracellulaires qui les aident à résister aux contraintes mécaniques. Ceux-ci incluent le cytosquelette, qui est un réseau de filaments protéiques qui fournissent un support structurel à la cellule, et la matrice extracellulaire, qui est un réseau complexe de protéines et de polysaccharides qui entourent la cellule. Le cytosquelette est composé de trois types de filaments :les filaments d'actine, les microtubules et les filaments intermédiaires. Les filaments d'actine sont le type de filament le plus abondant et ils sont responsables de la forme et du mouvement des cellules. Les microtubules sont de longs tubes creux qui fournissent un support structurel à la cellule et participent également à la division cellulaire. Les filaments intermédiaires constituent le type de filament le plus diversifié et aident à maintenir la forme de la cellule et à résister aux contraintes mécaniques.
La matrice extracellulaire est un réseau complexe de protéines et de polysaccharides qui entoure la cellule. Il fournit un soutien structurel à la cellule et aide également à réguler la croissance et la différenciation cellulaire. La matrice extracellulaire est composée de plusieurs types différents de protéines, dont le collagène, l'élastine et la fibronectine. Le collagène est la protéine la plus abondante dans la matrice extracellulaire et offre une résistance à la traction. L'élastine est une protéine flexible qui permet à la matrice extracellulaire de s'étirer et de reculer. La fibronectine est une glycoprotéine qui aide à lier les cellules à la matrice extracellulaire.
La combinaison des adhésions cellule-cellule, des structures intracellulaires et de la matrice extracellulaire aide les cellules à résister au stress mécanique et à maintenir leur intégrité structurelle et leur fonction. Ces mécanismes sont essentiels à la survie des cellules et au bon fonctionnement des tissus et des organes.
En plus des mécanismes décrits ci-dessus, les cellules disposent également de plusieurs autres moyens de répondre au stress mécanique. Par exemple, les cellules peuvent produire des facteurs de croissance et des cytokines qui stimulent la production d’une nouvelle matrice extracellulaire. Ils peuvent également activer des voies de signalisation conduisant à des modifications de l’expression des gènes et du comportement cellulaire. Ces réponses aident les cellules à s'adapter à leur environnement mécanique et à maintenir leur homéostasie.
La capacité des cellules à résister aux contraintes mécaniques est essentielle au bon fonctionnement des tissus et des organes. En comprenant les mécanismes utilisés par les cellules pour résister au stress mécanique, nous pouvons mieux comprendre le développement de maladies telles que le cancer et les maladies cardiaques, et développer de nouvelles thérapies pour traiter ces maladies.
