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A l’échelle de la cellules unique

Nous analysons la mécanosensation et la mécanotransduction des adhésions cellule-matrice extracellulaire associées au intégrines, et cellule-cellule associées au cadhérines. Pour répondre à ces questions, nous avons développé des modèles de cellules uniques et de doublets de cellules permettant un contrôle de la formation des adhésions dans un microenvironnement physique et mécanique défini. Couplées à des approches de microscopie avancée, au développement de capteurs de force et à la biologie cellulaire classique, ces approches nous permettent d’étudier les mécanismes moléculaires qui contrôlent le remodelage des adhésions et du cytosquelette, de la forme et de la migration des cellules et leur adaptation à la rigidité de l’environnement ainsi qu’aux propriétés viscoélastiques du cytosquelette et à la tension interne générée par les moteurs à myosine.

 

A l’échelle multicellulaire

 

Nous étudions le comportement collectif des cellules dans les feuillets épithéliaux, dans le contexte de l’homéostasie tissulaire et de la cicatrisation. Pour répondre à ces questions, nous développons des outils microfabriqués et des outils biophysiques pour mesurer et contrôler les propriétés mécaniques et la topologie du microenvironnement des cellules. Ces outils sont combinés à des approches moléculaires, des techniques avancées de microscopie optique, d’analyse d’images et de modélisation pour étudier l’influence des propriétés physiques de l’environnement sur l’organisation des couches épithéliales, la migration collective des cellules, la polarisation des cellules individuelles et collectives, la division cellulaire et l’extrusion des cellules. Nous caractérisons comment les contraintes physiques peuvent conduire à des propriétés dynamiques et mécaniques émergentes de divers tissus épithéliaux.

 

 

Au niveau des tissus et des organoïdes

 

Nous étudions comment des tissus épithéliaux plus complexes, formés de populations de cellules différentes (cellules normales/déficientes pour l’adhésion, normales/cancéreuses, différenciées/cellules souches) confrontées à des substrats homogènes ou hétérogènes (chimie de la matrice extracellulaire, rigidité, géométrie et topographie), régulent l’homéostasie, se séparent et/ou s’auto-assemblent. Nos objectifs sont de déterminer i) comment les contraintes physiques du microenvironnement modulent les propriétés mécaniques des cellules et des tissus épithéliaux, ii) comment elles dirigent une variété de comportements cellulaires incluant la prolifération des cellules souches, l’extrusion ou la délamination de cellules, la migration cellulaire, la différenciation et la polarité, et iii) comment elles ont un impact sur la morphogenèse des tissus épithéliaux normaux, ainsi que sur le développement pathologique des maladies rares de l’intestin. Les substrats biomimétiques couplés à l’imagerie à haute résolution et à la biochimie sont essentiels pour atteindre ces objectifs.

 

 

Collaborations

 

International

Alexandre Kabla
Cambridge University, UK

Xavier Trepat
IBEC, Spain

Alpha Yap
University of Queensland, Australia

Julia Yeomans
Oxford University, UK

Michael Sheetz
Pakorn tony Kanchanawong
Lim chwee Teck
Yusuke Tonama
Yan Jie
Gianluca Grenci
Mechanobiology Institute (MBI), Singapore

National

France

Raphael VoituriezPhilippe Marcq
Sorbonne Université, Paris

Sylvie Hénon
Laboratoire Matière et Systèmes Complexes, Université de Paris

Philippe ChavrierChristophe LamazeJacques Prost
Institut Curie, Paris 

Olivier Goulet
Hôpital Necker-Enfants Malades, Paris

Yong Chen
Ecole Normale Supérieure, Département de Chimie, Paris

Bénédicte Dalaval
CRBM, Montpellier

 

Internal

Nicolas Borghi
Mechanotransduction: from Cell Surface to Nucleus

Nicolas Minc
Cellular Spatial Organization

Guillaume Romet-Lemonne & Antoine Jégou
Regulation of Actin Assembly Dynamics

 

 

Fundings