Soutenance de thèse : Gouttelettes Vivantes : L'étalement Cellulaire vu comme un Problème de Mouillage - Ali Wahhod (MC2)

La forme des cellules est étroitement liée à la mécanique du cytosquelette, en particulier le cortex d’actomyosine, une structure gélatineuse située sous la membrane cellulaire. La tension mécanique induite par la myosine dans ce cortex peut être modélisée comme une tension de surface, ce qui aide à façonner la cellule lorsqu’elle s’étale sur un substrat, souvent en ressemblant à un capuchon sphérique. Cependant, l’inversion de la concavité de surface près de la ligne triple avec le substrat suggère que le cortex d’actomyosine seul ne gouverne pas entièrement l’équilibre mécanique de la cellule.

En utilisant la microscopie à fluorescence, nous avons identifié un cortex de vimentine sous la couche d’actomyosine, suggérant que la vimentine joue également un rôle clé dans la régulation de la forme des cellules. Pour explorer cela plus en détail, nous avons modélisé le comportement d’étalement des cellules en résolvant l’équation de Young-Laplace, en considérant les interfaces formées par les cortex d’actomyosine et de vimentine comme des surfaces à courbure moyenne constante (nodoïdes et unduloïdes).

Grâce à une approche de problème inverse, nous avons réussi à reconstruire la géométrie 3D de la cellule en nous basant sur des données géométriques telles que le rayon de contact, le rayon équatorial et la hauteur de la cellule. Cependant, bien que cette reconstruction ait fourni des informations précieuses, l’absence de mesure de force dans ce système a limité notre capacité à calculer les tensions absolues, nous permettant seulement de déterminer des valeurs de tension relatives. Cette limitation nous a conduits à utiliser des données obtenues avec un système à plaques parallèles, qui offre des mesures de force directes. Ces mesures nous permettent de déterminer les tensions et pressions absolues, surmontant les contraintes des calculs de tension relative. Nos résultats suggèrent que le cortex de vimentine maintient des pressions mécaniques différentes dans les compartiments cellulaires distincts, probablement induites par des différences de pression osmotique.