Mécanique des épithéliums

Les épithéliums sont des couches de cellules jointives qui tapissent la plupart des organes et cavités des organismes vivants. Ils subissent des contraintes géométriques et mécaniques, en particulier le long de surfaces fortement courbées comme les villosités intestinales ou les vaisseaux sanguins.

Nous combinons microscopie confocale 3D haute résolution et modélisation théorique pour caractériser la morphologie tridimensionnelle des cellules épithéliales sur des substrats courbes et ondulés micro-fabriqués. Nous suivons l'évolution de l'épaisseur cellulaire et des surfaces apicale et basale, et la manière dont ces paramètres sont contraints par des tensions de surface effectives et par la régulation active du cytosquelette d'actomyosine.

Formaliser ces mesures sous forme de modèles mécaniques continus montre jusqu'où des concepts physiques simples (tensions de surface et de ligne) décrivent la forme cellulaire 3D, et où ils s'arrêtent. Cette frontière est la partie intéressante : c'est là qu'il faut invoquer un mécanisme supplémentaire, activement régulé.

Reconstruction confocale de cellules épithéliales sur un substrat courbe : noyaux en cyan, contours cellulaires en rouge — Cellules épithéliales sur un substrat ondulé, vues de dessus au microscope confocal.

Coupe d'un épithélium sur substrat ondulé montrant les variations d'épaisseur — Mesures d'épaisseur sur substrats ondulés, confrontées aux modèles continus.

Mécanique des épithéliums

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