La chiralité — le fait d’avoir une orientation « droite » ou « gauche » — est une propriété fondamentale du vivant que l’on retrouve à toutes les échelles, de la molécule jusqu’aux organismes. À une échelle intermédiaire, les cellules, lorsqu’elles interagissent au sein d’un groupe, peuvent adopter un comportement collectif qui révèle également cette caractéristique. Elles manifestent alors un mouvement biaisé dans une direction donnée. Étudier les mécanismes qui sous-tendent cette organisation constitue donc une étape essentielle pour comprendre les propriétés qui gouvernent le développement des organismes.
Cette étude explore la chiralité des cellules en mouvement, c’est-à-dire leur tendance à se déplacer préférentiellement vers la droite ou la gauche. En confinant des ensembles de cellules contenant un nombre décroissant de cellules, nous avons montré que deux cellules suffisent à générer un mouvement chiral : comme un couple de danseurs, elles tournent spontanément l’une autour de l’autre dans une direction privilégiée. En modulant la force de traction des cellules sur leur support, nous avons établi que le sens de rotation dépend du niveau de force produit par ce duo. En formant un couple de cellules dont l’une est plus contractile que l’autre, nous avons aussi découvert que la cellule du duo exerçant le plus de force orchestre cette chorégraphie.
Séquence
temporelle d’images montrant un duo de cellules qui tourne vers la droite (CW)
et un duo qui tourne vers la gauche (CCW). Un trait de couleur indique la zone
de jonction entre les deux cellules. Sur la droite de chaque séquence
temporelle est représentée une image superposée des duos aux différents temps.
© CEA-Irig/LPCV/CytoMorphoLab/Ghina Badih & Laetitia Kurzawa
Cette étude montre que les propriétés mécaniques de cellules individuelles intégrées au sein d’un collectif peuvent impacter la fonction de ce dernier. Elle pose aussi une question fondamentale : quels sont les mécanismes qui amènent une cellule à adopter une direction préférentielle ?
Financements
ANR chirality (ANR-20-CE13-0004) et ARC (ARCDOC42022120005746).