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Le Monde a publié le 24 décembre 2011 un article détaillant les nouveaux champs d’investigation de la physique dans la biologie qui ouvre des pistes de réflexion intéressantes pour éclairer nos pratiques thérapeutiques et l’action de notre toucher sur l’organisation du vivant.

La cellule semble ainsi être devenue le nouveau centre d’intérêt des physiciens, qui espèrent répondre aux questions que les biologistes laissent ouvertes : Comment les cellules se déplacent-elles ? Quels sont les mécanismes qui gouvernent leur division, leur positionnement ? Quelles lois donnent leur forme aux tissus ?

Dans la lignée des travaux du père de la mécanobiologie, Donald Ingber, de l’université de Harvard, qui avait contraint des cellules au suicide, l’apoptose, en les accrochant à des surfaces de plus en plus petites, des physiciens mettent au jour les interactions subtiles entre intérieur et extérieur d’une cellule, aussi appelée mécanotransduction.

En 2006, l’équipe de Dennis Discher, de l’université de Pennsylvanie a découvert que les cellules changent de nature en fonction du substrat sur lequel elles prolifèrent. Sur un support « mou », les cellules souches se différencient en neurones. Sur un support dur, elles deviennent des cellules osseuses. « Nous avons observé que la cellule sent véritablement le substrat. Son squelette interne se réorganise, mais cela va jusqu’au noyau, même s’il reste à comprendre toutes les interactions », rappelle Benoît Ladoux des universités Paris-VII et de Singapour.

L’Espagnol Xavier Trepat, de l’université de Barcelone, a créé le terme « plithotaxie » pour désigner la façon dont une cellule va s’orienter pour répondre aux contraintes mécaniques de l’environnement. On connaissait jusqu’alors la chimiotaxie, ou l’influence des molécules chimiques sur le vivant.

Ces phénomènes peuvent être étendus à l’échelle des tissus. Michel Labouesse, de l’IGBMC, montre dans ses travaux le rôle de deux couches cellulaires superposées dans lesquelles une série de contractions musculaires de la première couche stimule mécaniquement la deuxième qui réagit biochimiquement : « Des détails manquent encore, mais comme cette structure en deux couches est présente dans tous nos organes, cela ouvre des perspectives pour la réparation des tissus, les maladies congénitales ou le cancer », estime Michel Labouesse.

Un nouveau champ d’étude passionnant, qui viendra sûrement éclairer notre pratique dans un avenir proche. Nous ne manquerons pas de vous tenir au courant !

Source : Le Monde, « les physiciens récrivent la biologie »,  article publié le 24 Décembre 2011 par David Larousserie.

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