Carence nutritionnelle et adhésion cellulaire façonnent les motifs des kératinocytes cutanés

ParisDes chercheurs de l'Université de Hokkaido ont découvert que l'adhésion cellulaire et le manque de nutriments créent des motifs dans les cellules de la peau. En utilisant une lignée continue de kératinocytes appelée HaCaT, ils ont observé la formation naturelle de zones à densité cellulaire élevée et faible dans les cultures.

Principaux résultats :

• Les kératinocytes se déplaçaient aléatoirement et formaient spontanément des zones de haute et basse densité.
• La formation de motifs était masquée lorsque le milieu de culture était renouvelé mais réapparaissait à mesure que les nutriments étaient consommés.
• L'expression génique dans les zones de haute densité montrait une surexpression des protéines d'adhésion cellulaire et de différenciation.
• Les molécules des jonctions adhérentes (comme l'E-cadhérine et l'actine) se localisaient aux jonctions intercellulaires dans les zones de haute densité.

L'étude montre que le manque de nutriments et une forte adhérence cellulaire influencent l'organisation des cellules. En cas de pénurie de nourriture, les cellules de la peau se concentrent davantage sur le fait de rester ensemble et de former des motifs plutôt que de se déplacer individuellement, démontrant ainsi un comportement collectif. Cela nous aide à comprendre comment les cellules s'organisent dans la peau et pourrait également s'appliquer à d'autres tissus.

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L'équipe a utilisé un modèle mathématique pour vérifier leurs résultats. Le modèle a montré qu'avec une distribution et un stress uniformes, une forte adhésion cellulaire peut à elle seule provoquer ces motifs de densité. Cela soutient l'idée que l'adhésion cellulaire suffit à créer des motifs organisés, ouvrant ainsi une nouvelle voie pour étudier le comportement cellulaire dans les tissus épithéliaux.

Ces schémas ont également influencé la croissance et le développement des cellules, nous aidant à comprendre la formation des couches de la peau. L'étude a démontré que priver les souris de nutriments pouvait modifier la formation de leur peau, suggérant que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour examiner comment les nutriments influencent le développement cellulaire.

Cette recherche s'intéresse aux kératinocytes mais soulève des questions plus vastes sur la possibilité que des processus similaires se produisent dans d'autres types de cellules et tissus. Le manque de nutriments et l'attachement cellulaire pourraient-ils être des facteurs clés dans l'organisation des cellules dans divers contextes biologiques ? Des recherches futures vont probablement tester davantage de variables pour comprendre comment les cellules se développent et collaborent dans la formation et le maintien des tissus.