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Les globules blancs pagaient pour se déplacer

publié le , mis à jour le

Il était, jusque là, classiquement admis en biologie que le déplacement des cellules du système immunitaire requérait un changement de forme (appelé mouvement amiboïde), pour se déplacer dans le but de combattre les pathogènes envahissants l’organisme. Une collaboration entre le laboratoire « Adhésion et Inflammation » de Marseille et le LIPhy à Grenoble (*), s’appuyant sur des expériences et modélisation (en étudiant le lymphocyte T, une des cellules clefs du système immunitaire) vient de revisiter les mécanismes de propulsion : le changement de forme de ces cellules est inefficace, leur mouvement serait en réalité assuré grâce à des protéines ancrées à l’intérieur du cortex cellulaire, et pointant leur tête vers l’extérieur au contact du liquide ambiant, ou d’un substrat.

Le mouvement commence par un déplacement du cortex d’actine interne (suite à un processus de polymérisation de l’actine, induit par exemple, par des pathogènes) de l’avant de la cellule vers l’arrière. Ce mouvement entraine ces protéines leur permettant d’effectuer un mouvement de type aviron propulsant efficacement la cellule vers l’avant. Dans un aviron classique la pagaie, tout en ayant un point d’appui fixe, effectue un mouvement de va et vient, permettant le déplacement du kayak. Or pour les cellules, la polymérisation de l’actine ne se fait que dans un sens, imposant aux protéines transmembranaire un déplacement permanent à sens unique le long de la membrane cellulaire. Ces protéines devraient donc s’accumuler à l’arrière de la cellule donnant lieu à un bouchon de type trafic routier, et la cellule devrait donc cesser de se déplacer. Les chercheurs ont découvert que les protéines qui atteignent l’arrière de la cellule sont internalisées par le membrane cellulaire (sous forme d’endocytose) pour réapparaître à nouveau à l’avant de la cellule servant de nouvelles pagaies dans le but de perpétuer le mouvement de la cellule. Enfin, il a été montré que ce type de mouvement cellulaire correspond à un mode de locomotion universel, que la cellule soit sur un substrat solide, ou en suspension dans un fluide, remettant en cause l’idée répandue de l’existence de plusieurs modes de locomotion.

Lymphocytes swim in free suspension.
Lymphocytes swim in free suspension.
(A) Schematic of the setup used to image swimming in suspension with a microscope tilted by 90° and a flow channel oriented vertically. (B) Sequence of images of a cell swimming in the center of the channel in the direction of the x axis. Scale bars, 20 μm

Amoeboid Swimming Is Propelled by Molecular Paddling in Lymphocytes, Biophys. J 2020
L. Aoun, A. Farutin, N. Garcia-Seyda, P. Nègre, M. S. Rizvi, S. Tlili, S. Song, X. Luo, M. Biarnes-Pelicot, R. Galland, J.-B. Sibarita, A. Michelot, C. Hivroz, S. Rafai, M.-P. Valignat, C. Misbah, O. Theodoly

(*) L’ensemble des partenaires :

  • Université Aix Marseille, CNRS, INSERM, LAI, Turing Centre for Living Systems, Marseille, France ;
  • Université Grenoble Alpes, CNRS, LIPhy, Grenoble, France ;
  • Institut Interdisciplinaire pour les Neurosciences, CNRS, Bordeaux, France ;
  • Université Aix Marseille, CNRS, IBDM, Turing Centre for Living Systems, Marseille, France
  • Institut Curie, INSERM, PSL Research University, Paris, France


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