Contribution à l'étude de la relation structure - fonction de cellules ostéoblastiques ROS 17/2. 8 soumises à des variations du vecteur gravité : approche quantitative de l'adhésion focale et relation avec le cycle cellulaire

Contribution to the study of sturcture - function relationship of osteoblast like cells ROS 17/2. 8 submitted to g levels variations : focal adhesion quantitative analysis and relationship with cell cycle phases

• Auteur / Autrice : Alain Guignandon
• Direction : Laurence Vico-Pouget
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Saint-Etienne

Résumé

Les cellules ostéosarcomateuses ROS 17/2. 8 présentent les caractères d'ostéoblastes différenciés et sont sensibles à un stress mécanique. Les forces mécaniques peuvent être transmises à la cellule par le biais de la matrice extracellulaire. Les zones de contact (adhésion focale) qui assurent un continuum entre le cytosquelette et la matrice extracellulaire sont constituées d'un assemblage d'intégrines et de protéines du cytosquelette (actine, taline, vinculine, paxilline, -actinine). Nous avons étudié l'adhésion cellulaire des cellules ROS 17/2. 8 soumises à des variations du vecteur g. Lors de vols paraboliques, les cellules subissent une succession de 30 paraboles (variation de 0 g à 2 g). La succession des variations de g nous a conduit à définir des expériences contrôlées à 2 g constant par centrifugation et à 0 g constant dans un clinostat rapide qui produit une microgravité simulée. Dans le clinostat, la direction du vecteur g change constamment induisant un leurre gravitationnel pour les cellules en rotation. Nous avons utilisé ou développé un certain nombre de techniques : adaptation des cultures cellulaires à l'environnement spatial, test d'adhésion cellulaire, dosages biochimiques dont les pge#2 l'immunofluorescence et l'analyse d'images (en collaboration avec Y. Usson - Dyogen). Les programmes d'analyse d'images développés ont permis de quantifier l'adhésion focale par l'immunofluorescence de protéines cytosquelettiques, en particulier la vinculine qui colocalise aux contacts focaux (microscopie confocale) et par microscopie de réflexion (IRM) révelant l'interface cellule-matrice. Aucun des niveaux constants de contrainte n'entraine de modification de l'adhésion focale ni de la morphologie de la cellule. En revanche, l'adaptation dynamique au stress mécanique du vol parabolique se fait par l'établissement de nouveaux contacts focaux (augmentation de l'IRM) ne dépendant pas de la vinculine. Nous avons observé, aussi bien en vol spatial que parabolique, une hétérogénéité dans la réponse des ROS 17/2. 8 pourtant clonales. Cette hétérogénéité, nous a conduit à évaluer le rôle du cycle cellulaire dans la réponse à la diminution des contraintes mécaniques. Nous avons montré que la progression dans le cycle (g1 vers m), s'accompagne d'une importante rétraction cellulaire associée à une diminution et une redistribution des contacts focaux, sans modification de la surface relative de ces contacts. Lors de la clinorotation (24 hr), la progression dans le cycle est effective mais seules les cellules quiescentes réorganisent leurs contacts focaux. La phase du cycle est donc un élément déterminant dans la dynamique des plaques d'adhésion qui doit être pris en compte dans l'étude des effets des contraintes mécaniques sur les cellules ostéoblastiques