Thèse soutenue

Candida albicans sur puce microfluidique : réponse des hyphes aux contraintes physiques et cycle cellulaire
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Auteur / Autrice : Elodie Couttenier
Direction : Catherine VillardChristophe d' Enfert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 04/12/2020
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physico-chimie Curie (Paris ; 1996-....) - Physico-Chimie-Curie
établissement opérateur d'inscription : Institut Curie (Paris ; 1978-....)
Jury : Président / Présidente : Jean-François Joanny
Examinateurs / Examinatrices : Catherine Villard, Christophe d' Enfert, Jean-François Joanny, Robert Arkowitz, Olivier Hamant, Lydia Robert
Rapporteurs / Rapporteuses : Robert Arkowitz, Olivier Hamant

Résumé

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Le pathogène opportuniste Candida albicans est l’un des plus importants champignons d’un point de vue clinique, responsable d’infections mucosales chez les individus sains ainsi que de sévères infections chez les patients immunodéficients. Une propriété remarquable de C. albicans est sa capacité à croître sous différentes morphologies, de la levure bourgeonnante ronde à de longs filaments appelés hyphes.Les mécanismes d’invasion fongique sont toujours faiblement compris, mais ils impliquent à la fois la pénétration des hyphes à travers les barrières épithéliales et la dissémination des levures dans la circulation sanguine.Ainsi les propriétés mécaniques de ce champignon semblent cruciales à sa virulence, et également sa capacité à percevoir son environnement et à répondre à diverses contraintes.Nous avons développé un dispositif microfluidique pour la mesure du module de flexion des hyphes.Les levures sont positionnées à l'entrée de microcanaux puis croissent sous forme hyphale.Un flux est ensuite appliqué de façon à courber les filaments, et le module de flexion ainsi que le module de Young sont calculés à partir de la déflexion.Nous avons trouvé que le module de la paroi des hyphes était d’une dizaine de micronewtons.En utilisant des puces microfluidiques, nous pouvons orienter les hyphes dans des microcanaux de différentes tailles afin d’étudier leur comportement sous confinement. De façon étonnante, un confinement 2D peut déclencher une transition d’une croissance rectiligne à une croissance sinusoïdale. Les caractéristiques de ces trajectoires spécifiques et les différentes conditions expérimentales permettant leur observation ont été étudiées. Des hélices en 3D ont également été observées dans des gels d’agar ou en relâchant la contrainte 2D. Plusieurs pistes pour expliquer ce comportement sont explorées comme la position d’un complexe de polarité à l’apex, le Spitzenkörper.Enfin, la progression du cycle cellulaire chez les hyphes est particulièrement intéressante et très bien régulée, mais pourtant très peu étudiée par rapport à celle des levures à fission ou bourgeonnantes. L’utilisation de microcanaux et de différents marquages (noyau, septum, microtubule) permet un suivi précis des différents événements du cycle, ce qui mène à une meilleure compréhension de la régulation ainsi que de la dynamique du cycle cellulaire chez les hyphes.