image: Through the action of paxillin, cells form focal adhesions (in green) to anchor themselves in their environment. view more
Credit: © UNIGE
Chaque être humain est composé de milliards de cellules qui, pour assurer sa survie, doivent se coordonner et se fixer à lemplacement adéquat pour accomplir leurs tâches. Des scientifiques de lUniversité de Genève (UNIGE), en collaboration avec lUniversité de Tampere en Finlande, ont mis en évidence le rôle clé dune protéine, la paxilline, qui permet aux cellules de percevoir leur environnement et de sarrimer au bon endroit grâce à des sortes de «crampons» cellulaires. En effet, en labsence de paxilline fonctionnelle, la cellule, incapable de se fixer, glisse sans réussir à se stabiliser. Ces résultats, à lire dans le journal Communications Biology, apportent un nouvel éclairage sur ladhésion et la migration des cellules, des mécanismes essentiels au bon fonctionnement de nos organes, mais également impliqués dans le développement de tumeurs métastatiques.
Pour assurer notre survie, les cellules exercent chacune une fonction précise en coordination avec leurs voisines. Dans ce système dynamique, la migration des cellules et leur ancrage à lemplacement adéquat sont essentiels. Mais comment parviennent-elles à se coordonner? Cette question donne encore et toujours du fil à retordre aux scientifiques, qui ont longtemps cru que les cellules communiquaient entre elles principalement au travers de signaux chimiques, comme les hormones. Cependant, de récentes découvertes suggèrent que des signaux mécaniques joueraient un rôle majeur dans la coordination cellulaire. «Cest ce qui nous a poussé à étudier la capacité des cellules à déchiffrer leur environnement physique et à y répondre», explique Bernhard Wehrle-Haller, professeur au Département de physiologie cellulaire et métabolisme de la Faculté de médecine de lUNIGE. «Dautant que cela pourrait permettre de comprendre comment les cellules cancéreuses utilisent ces mécanismes pour envahir dautres organes et former des métastases.»
Du mécanique au biologique
Lorsquune cellule doit se déplacer, elle «palpe» son environnement à laide de protéines situées à sa surface, les intégrines. Quand elle détecte un endroit favorable, un réseau complexe de protéines, nommé adhérence focale, se met alors en place pour former des crampons cellulaires qui arriment la cellule à son environnement. «Mais comment est régulé ce mécanisme dancrage? Cest ce que nous avons voulu comprendre», détaille Marta Ripamonti, chercheuse dans le laboratoire de Bernhard Wehrle-Haller et première auteure de létude.
En étudiant la paxilline, lune des nombreuses protéines composant les crampons, léquipe de recherche a pu lever le mystère. «Nous savions que cette protéine jouait un rôle dans lassemblage des adhérences focales, mais nous ne nous attendions pas à ce quelle en soit le régulateur clé», senthousiasme Bernhard Wehrle-Haller. Sans paxilline fonctionnelle, les cellules sont en effet incapables de se fixer, que leur environnement soit favorable ou non. De plus, cette protéine a également pour fonction dinformer la cellule du bon déroulement de lancrage, transformant une réponse mécanique en un signal biologique compréhensible par la cellule.
Perturber les crampons pour empêcher les métastases?
Ces travaux in vitro ont permis de souligner le rôle majeur de la paxilline dans le déplacement et ladhésion des cellules saines. Mais ils pourraient aussi constituer un point de départ pour mieux comprendre le développement des cancers. «Il est en effet probable que les cellules cancéreuses utilisent la paxilline pour trouver un endroit favorisant leur survie. Serait-il possible de bloquer ce mécanisme dans les cellules tumorales pour empêcher la formation de métastases? Cest ce que nous pensons!» conclut Bernhard Wehrle-Haller.
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Journal
Communications Biology