Les tissus cellulaires sont des structures composées de cellules musculaires du corps possédant une forme particulière. Pour les biologistes, la manière dont ces tissus génèrent leur structure reste incompréhensible. Dans une étude récente, des scientifiques ont tenté de comprendre la constitution des structures en faisant des expériences sur des cellules musculaires dans des tubes à essai.
Selon ces chercheurs, ces cellules sont en mesure de se contracter et peuvent facilement s’aligner. Une fois déplacées dans un cercle autour d’un vortex, ces cellules peuvent s’orienter spontanément et combiner leur énergie pour permettre la constitution d’une structure organisée.
Par ailleurs, l’étude a été réalisée par un groupe de scientifiques de l’Université de Genève (UNIGE) en Suisse. Les résultats de cette recherche ont permis aux chercheurs et biologistes de mieux comprendre la capacité du tissu cellulaire à s’autoformer.
Quelques défauts topologiques à l’origine des spirales
Pour comprendre le fonctionnement des défauts topologiques (mouvement circulaire des cellules), les chercheurs ont fait pousser des cellules sur des plaques collantes. Dans ces conditions, les scientifiques ont constaté que les cellules se déplacent spontanément en cercle, formant ainsi une tornade.
« Il s’agit de confiner nos cellules musculaires sur une surface entourée de molécules répulsives qui les obligent à former un cercle. Les cellules se mettent rapidement à tourner ensemble pour former une spirale ordonnée. Nous pouvons observer un mouvement spontané des cellules, comme lorsqu’une foule est forcée de marcher dans une pièce et finit par aller dans la même direction par facilité. »
Aurélien Roux, professeur du Département de biochimie, Faculté des sciences, UNIGE
En outre, ces chercheurs suggèrent qu’une fois cette tornade formée, l’énergie générée par l’ensemble des cellules s’accumule en son centre. Ce phénomène entraîne la formation de nouvelles cellules ainsi que leur division.
« Ainsi ordonné, un seul défaut topologique subsiste au centre du cercle. La spirale, qui concentre les forces cellulaires en son centre, accumule les cellules nouvellement formées, et donc la division cellulaire. Ainsi, la spirale va progressivement devenir un vortex, créant une protubérance au milieu du disque. »
Karsten Kruse, chercheur principal de l’étude
Une morphogenèse spontanée
Toujours dans le cadre de l’étude, les chercheurs ont affirmé que les cellules forment une structure de type tornade à l’origine de l’émergence d’une forme particulière de tissu. Cette structure serait similaire à celle observée lors du développement d’un embryon.
Par ailleurs, la combinaison des forces de ces cellules forme une spirale ordonnée qui maintient une projection cylindrique. Ce phénomène constitue un processus de morphogenèse spontanée, dû aux caractéristiques uniques des organismes multicellulaires.
SOURCE : TECHEXPLORIST