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ATHENA 281 · Mai 2012 > ACTUALITÉS
La forme
du noyau
Texte: Jean-Claude QUINTART • jc.quintart@skynet.be • Photos: BSIP/REPORTERS
C
omment la forme d’un
noyau s’adapte-t-elle aux
modifications morphologiques
d’une cellule ?
La question taraude le
monde scientifique car sa réponse
est cruciale dans la mesure où le
noyau contient notre matériel génétique
et qu’une altération de sa forme
peut être impliquée dans le développement
de pathologies. Une partie
de cette énigme vient d’être levée par
une équipe du Laboratoire Interfaces
et Fluides Complexes de l’Université de
Mons (UMONS), sous la conduite de
Sylvain Gabriele.
Nous avons appris qu’au cours de sa
vie, une cellule s’étale, sonde son environnement
et rencontre les contraintes
extérieures en adaptant sa forme. Ainsi,
les scientifiques ont déjà démontré
que les cellules régulent la forme de
leur noyau au rythme des modifications
de leur morphologie. Comme le
noyau renferme le matériel génétique
sous forme de chromatine ou de chromosomes,
le fait que la cellule est en
croissance ou en train de se diviser, une
altération de la morphologie cellulaire
pourrait produire des effets destructeurs
sur l’expression de protéines ou
la transcription de gènes. D’où cette
question: comment l’architecture
interne est-elle réorganisée pour réguler
la morphologie et les fonctions
nucléaires ? Pour relever le défi, l’équipe
montoise a exploité de manière inattendue
des micro-pochoirs de protéines,
de formes géométriques variées
et de taille micro métrique, sur lesquels
ont été déposés des protéines de la
matrice pour mimer l’environ nement
physiologique des cellules.
«Avec ces motifs de protéines, nous
avons cultivé des cellules endothéliales
primaires, qui recouvrent l’intérieur de
nos vaisseaux sanguins, en imposant
leur forme et leur aire d’étalement. De
la sorte, nous avons pu observer au
microscope confocale la morphologie
du noyau, l’organisation spatiale des
filaments du cytosquelette et des points
d’adhésion au substrat en réponse à une
panoplie de formes cellulaires», explique
Marie Versaevel, chercheuse postdoctorale.
L’équipe a montré ainsi la façon
dont les filaments d’actine, protéine
du cytosquelette, appliquent les forces
intracellulaires utiles à la régulation
mécanique du noyau. «Pour répondre
à l’élongation cellulaire, ces filaments
s’organisent pour former des faisceaux de
filaments parallèles disposés de chaque
côté du noyau», précise la chercheuse.
Avec des techniques de mesure de
forces à l’échelle cellulaire, le team a
déterminé les forces de compression
exercées sur les flancs du noyau suite
à l’accumulation de tension dans les
fibres d’actine.
En planchant sur l’état de compaction
de la chromatine au sein du noyau,
l’équipe a montré que l’élongation des
cellules endothéliales n’influence pas
que la morphologie nucléaire mais
également certaines fonctions cellulaires,
comme la prolifération. Comme
toujours, des réponses soulèvent
d’autres questions ! «Si nous arrivions à
savoir comment et pourquoi le changement
de forme du noyau se produit dans
certaines pathologies, nous pourrions
peut-être mieux les traiter et surtout
prévenir leur apparition», conclut Sylvain
Gabriele, responsable de l’équipe
Méchanobiologie. Les espoirs portent
ici au niveau de l’étude des laminopathies
et du syndrome de Hutchison-
Gilford dans lequel une mutation de
la protéine Lamine A s’accumule principalement
dans les noyaux endothéliaux
et génère la formation d’athérosclérose
sévère.
http://www.umons.ac.be
et sylvain.gabriele@umons.ac.be