Quand on se coupe la peau, des groupes de cellules se précipitent en masse sur le site pour cicatriser la plaie.

Mais la mécanique compliquée de ce mouvement cellulaire collectif, qui est facilitée par les réarrangements entre chaque cellule et ses voisines, a rendu difficile pour les chercheurs de déchiffrer ce qui la motive réellement.

« Si nous pouvons comprendre les facteurs clés responsables de la migration cellulaire, alors nous pourrions peut-être développer de nouveaux traitements pour accélérer la cicatrisation des plaies, " dit Jacob Notbohm, professeur adjoint de génie physique à l'Université du Wisconsin-Madison.

Notbohm et la doctorante Aashrith Saraswathibhatla ont récemment fait une découverte surprenante qui jette un nouvel éclairage sur la façon dont cette migration cellulaire collective se produit. Ils ont détaillé leurs découvertes aujourd'hui dans le journal Examen physique X .

A travers des expérimentations, ils ont découvert que la force que chaque cellule applique à la surface sous-jacente, en d'autres termes, traction - est le facteur physique dominant qui contrôle la forme et le mouvement des cellules lorsque les cellules se déplacent en groupe.

Notbohm dit que cette découverte inattendue fournit une nouvelle interprétation des modèles théoriques récents.

Les chercheurs savent que la forme des cellules joue un rôle important dans la façon dont elles se réorganisent et migrent collectivement. Par exemple, les cellules circulaires regroupées au sein d'une même couche ne peuvent pas facilement échanger leurs positions avec les cellules voisines ; pensez à être coincé épaule contre épaule dans une foule nombreuse où il est impossible de bouger.

D'autre part, les cellules qui ont des formes plus allongées peuvent facilement glisser devant leurs voisines.

"Ces cellules longues et fines peuvent être emballées dans des configurations infinies, il leur est donc très facile de réorganiser. Qui facilite le mouvement du collectif, " dit Notbohm.

Étant donné que les cellules allongées ont des périmètres plus grands, la plupart des modèles informatiques ont prédit que les forces à la périphérie de chaque cellule sont les plus importantes pour dicter sa forme.

Notbohm et Saraswathibhatla ont entrepris de tester cette théorie en laboratoire.

Leurs expériences ont utilisé l'imagerie fluorescente pour évaluer les forces à la périphérie de chaque cellule dans une seule couche de cellules épithéliales, un type de cellules qui tapissent les surfaces du corps comme la peau et les vaisseaux sanguins. Ils ont également placé les cellules sur une surface de gel souple et analysé la façon dont le gel se déformait au fur et à mesure que les cellules migraient à travers celui-ci. Le test au gel leur a permis de quantifier la traction, ou à quel point les cellules ont tiré sur la surface.

En outre, ils ont utilisé des produits chimiques pour diminuer ou augmenter les forces produites par chaque cellule et ont étudié les effets de ces changements.

À la fin, Notbohm dit que leurs expériences ont montré que, En réalité, la force qu'une cellule applique à la surface sous-jacente contrôle principalement sa forme.

"C'était assez surprenant car les facteurs clés affectant le périmètre d'une cellule se trouvent sous la cellule. Ils sont loin de la périphérie de la cellule, " il dit.

Et maintenant, ils peuvent se concentrer sur ce qui est important. En regardant l'interface cellule-substrat, Notbohm espère permettre de nouvelles avancées dans ce domaine.

"La bonne nouvelle est que le phénomène général des modèles est toujours correct. Cette découverte ne fait que changer notre compréhension de la théorie, " dit-il. " C'est vraiment important, car pour éventuellement développer une nouvelle intervention pour accélérer la cicatrisation des plaies, vous devez comprendre les facteurs clés de la cellule qui affectent sa forme et son mouvement. »