Contrôle de la polarité cellulaire par les contacts cellule-cellule

Control of cell polarity by cell-cell interactions

• Auteur / Autrice : Isabelle Dupin
• Direction : Sandrine Étienne-Manneville
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génomes, épigénomes, destin cellulaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

métabolisme

Centrosome

Astrocytes

Jonctions intercellulaires

Cadhérines

Polarité de la cellule

Résumé

Le contrôle de la polarité cellulaire est crucial au cours de la morphogenèse et du renouvellement des tissus et il dépend de signaux procurés par l'environnement extracellulaire. Dans des cellules isolées, la géométrie des interactions avec la matrice extracellulaire régule l'asymétrie intracellulaire. En utilisant des micro-patrons pour imposer des interactions cellule-cellule reproductibles, nous avons montré que les contacts intercellulaires génèrent des signaux de polarisation qui régulent l'organisation intracellulaire et l'orientation cellulaire. Dans plusieurs types cellulaires tels que des astrocytes, des cellules épithéliales et endothéliales, les interactions cellule-cellule dépendantes du calcium médiées par les cadhérines influencent la position du noyau et du centrosome et entraînent l'orientation de l'axe noyau-centrosome en direction du bord "libre" de la cellule. Le positionnement du complexe noyau-centrosome est contrôlé par la N-cadhérine et la (3-caténine via la régulation de l'adhésion avec la matrice extracellulaire et celle des cytosquelettes d'actine et de filaments intermédiaires. De plus, la N-cadhérine et les caténines a et p contrôlent directement l'orientation de l'axe noyau-centrosome d'une façon dépendante du cytosquelette de microtubules. Nos résultats démontrent que, en plus de la fonction spécifique de la E-cadhérine dans la régulation de la polarité apico-basale, les cadhérines classiques peuvent induire la polarisation de cellules dans un cadre plus général. Les cadhérines sont probablement des déterminants critiques de l'orientation de la migration et la division' cellulaire pendant l'organogenèse ainsi que dans les tissus adultes.

Control of cell polarity is crucial during tissue morphogenesis and renewal and depends on spatial cues provided by the extracellular environment. In isolated cells, the geometry of interactions with the extracellular matrix has been shown to control intracellular asymmetry. Using micropatterned substrates to impose reproducible cell-cell interactions, we show the that cell-cell contacts provide polarizing cues that regulate intracellular organization and cell orientation. In a variety bf cell types, Including astrocytes, epithelial and endothelial cells, calcium-dependent cadherin-mediated cell-cell interactions induce nucleus and centrosome off-centring towards cell-cell contacts and promote orientation of the nucleus-centrosome axis towards free cell edges. Nucleus and centrosome off-centring is controlled by N-cadherin and ß-catenin through the regulation of cell interactions with the extracellular matrix and the regulation of the actin and intermediate filaments cytoskeletons. Moreover, N-cadherin and a and ß-catenins control directly the orientation of the nucleus-centrosome axis in a microtubule-dependent manner. Our results demonstrate that in addition to the specific function of E-cadherin in regulating baso-apical epithelial polarity, classical cadherins can induce cell polarization in otherwise non-polarized cells. Cadherins are likely to be critical determinants of the orientation of cell migration and cell division during organogenesis as well as in adult tissues.