Comportement cellulaire sous écoulement hydrodynamique : aspects expérimentaux et théoriques

par Emmanuel Décavé

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Franz Bruckert.

Soutenue en 2002

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

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  • Résumé

    Ce travail de thèse s'intéresse à la biophysique de l'adhésion cellulaire sur des substrats solides sur le plan expérimental et théorique. Il s'agit d'identifier et de mesurer les grandeurs pertinentes pour effectuer une description quantitative de l'adhésion cellulaire sur des substrats solides en étudiant le comportement de l'amibe Dictyostelium discoideum sous l'action d'une contrainte hydrodynamique. Trois comportements sont observés pour des valeurs croissantes de la force : une immobilité résistante à l'écoulement, une mobilité sous flux et un détachement, les transitions entre ces états étant observées expérimentalement. Nous montrons que le détachement cellulaire intervient via un processus de pelage de la membrane, que celui-ci est un phénomène à seuil, qui présente une cinétique quasi-exponentielle dépendant de la force appliquée, seuil et cinétique de décollement étant liés. La modélisation de ce processus de pelage, qui repose sur le comportement statistique des ponts adhésifs sous l'action d'une force extérieure, permet de reproduire les comportements observés. De plus, ce modèle relie les grandeurs déterminées à l'échelle cellulaire aux processus à l'œuvre à l'échelle moléculaire, et aux paramètres microscopiques associés. Une analyse de thermodynamique des processus irréversibles montre que ce processus de pelage de la membrane cellulaire est formellement analogue à un processus de propagation de fracture dans un matériau contraint. L'existence d'une vitesse de pelage stationnaire, ainsi que la nature de la relation entre la vitesse de pelage et la force appliquée dépendent des processus dissipatifs au cours du décrochement des ponts adhésifs. Enfin, nous mettons en évidence les limites de cette analyse en terme de comportements passifs. Nous apportons alors quelques éléments de réflexion, dans le but de modéliser la réactivité cellulaire en terme de rétroaction d'une grandeur physico-chimique pertinente vis à vis de la force appliquée.


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Informations

  • Détails : 217 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 211-217

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS02/GRE1/0061
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS02/GRE1/0061/D
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