Selon les conditions physiologiques ou pathologiques considérées, les cellules peuvent migrer sous forme de feuilles épithéliales larges et cohésives. Alors que la plupart des travaux antérieurs suggèrent que les mécanismes migratoires sont fortement régulés par les contacts intercellulaires, l'impact des contraintes physiques sur la migration collective reste incertain.

Une étude récente menée par Danahe Mohammed, un doctorat étudiant au moment de cette étude, et le professeur Sylvain Gabriele de l'Université de Mons en Belgique rapporte que le confinement spatial exercé par les cellules voisines module la vitesse de migration des tissus épithéliaux. Ce travail a été publié dans le numéro de juin 2019 de Physique de la nature .

L'équipe de Gabriele a reproduit de manière très contrôlée le confinement physiologique observé dans les tissus vivants en utilisant des techniques de microfabrication pour générer des microbandes adhésives. Ces modèles in vitro permettent aux chercheurs de confiner des cellules épithéliales individuelles sur des pistes adhésives de largeurs variant de 5 à 20 µm, sans faire d'adhérences intercellulaires. L'équipe de recherche a utilisé des cellules épithéliales récoltées à partir de l'échelle de cichlidés d'Amérique centrale Hypsophrys nicaraguensis comme un modèle primaire robuste de migration.

Ils rapportent que les cellules migrant dans des environnements confinés ralentissent et modifient leur morphologie tridimensionnelle, comme observé dans les tissus épithéliaux denses. L'équipe de Gabriele a révélé que les environnements confinés réduisent les forces de protrusion exercées au front cellulaire et empêchent la maturation des adhérences focales au bord de fuite, ensemble conduisant à des forces de propulsion vers l'avant moins efficaces. Ces résultats démontrent que le confinement épithélial seul peut induire des comportements de type suiveur et identifier le confinement de la zone adhésive du substrat comme un déterminant clé de la vitesse cellulaire dans la migration collective.

L'interface entre la physique, la chimie de surface et la biologie cellulaire mettent une nouvelle fois en lumière un mécanisme cellulaire encore mal compris et fournissent un mécanisme générique d'interprétation des migrations collectives.