Les cellules épithéliales, qui tapissent la peau mais aussi l’intérieur de la plupart des organes de notre corps, doivent être capables, comme tous ces tissus qu’elles composent de se déformer et de s'étirer. Cette équipe de biologistes de l’Université de Séville montrent que ces cellules adoptent une nouvelle forme géométrique jamais encore décrite, nommée ici « scutoïde » qui confère cette capacité au tissu qu’elles forment, de se courber ou de s’étirer. Cette découverte, documentée dans la revue Nature Communications, permet à l'organe de prendre des formes très complexes mais toujours très stables. En un mot, la forme « scutoide » serait la solution trouvée par la nature pour plier et courber l'épithélium.
Les cellules épithéliales sont les « blocs de construction » avec lesquels un organisme est formé : elles sont comme des « Lego » qui forment des structures aux fonctions multiples formant barrière aux infections ou absorbant les nutriments. Durant son développement, l’embryon passe d'une structure simple cellulaire, à une structure dotée d’organes très complexes. « Ce processus peut également se produire parce que les cellules épithéliales commencent à « se déplacer et à se rejoindre » pour s'organiser et apporter leur forme définitive aux organes », explique Luisma Escudero, professeur à la faculté de biologie de l'Université de Séville.
Jusqu'à présent, ces « blocs » étaient représentés avec une forme de prisme (cellules épithéliales prismatiques) ou de pyramides tronquées. Cependant, en examinant les courbes de ces cellules sur des biopsies, les chercheurs identifient d'autres formes plus complexes : ils définissent alors la forme « scutoïde » (visuel) comme une forme géométrique solide, comme un cube ou une pyramide tordus, jamais décrite jusque-là. Et les cellules épithéliales adoptent cette forme lorsque le tissu se courbe, ce qui lui confère une structure plus stable.
Cette découverte en science fondamentale, à l'intersection de la biologie, des mathématiques et de la physique a des implications en biomédecine. Car elle apporte une nouvelle compréhension sur le processus de formation des organes et sur les anomalies au cours de ce processus qui peuvent expliquer certaines maladies. Les chercheurs vont maintenant tenter d’identifier les protéines qui confèrent cette forme unique aux cellules puis tenteront d'appliquer leurs connaissances au développement de tissus et d’organes artificiels.
Un grand pas en biologie qui ouvre ainsi un grand défi en biomédecine.
Source: Nature Communications (In Press) via Eurekalert (AAAS) 27-Jul-2018 Epithelial cells adopt a new geometric shape so that tissue can curve
