Acto-myosin based response to stiffness and rigidity sensing
J. Fouchard D. Mitrossilis A. Asnacios
Cell Adhesion and Migration 5-1, 1-4 (2010) [Accès à la revue]
Pour accomplir leurs fonctions biologiques, les cellules vivantes doivent créer des liens physiques avec les tissus environnants. Ces liens, dits complexes d'adhérence, constituent la voie de transmission des contraintes mécaniques entre la cellule et son environnement. Il a été ainsi montré que des protéines de ces complexes pouvaient être étirées sous l'effet des contraintes, présentant alors des sites de réactions chimiques spécifiques. Il s'agit donc de véritables détecteurs locaux des signaux mécaniques qui pilotent une réaction cellulaire adaptée. La question qui se pose alors est de savoir comment les signaux locaux provenant de chaque complexe d'adhérence peuvent être coordonnés à l'échelle de la cellule pour permettre une réponse cohérente (par exemple la migration vers un tissu de rigidité donnée). Ayant montré récemment qu'il existait une réponse mécanique instantanée à l'échelle cellulaire, nous proposons ici que cette réponse soit le coordinateur des signaux locaux de régulation chimique au niveau des adhésions.
Abstract: Cells sense the rigidity of their environment and respond to it. Most studies have been focused on the role of adhesion complexes in rigidity sensing. In particular, it has been clearly shown that proteins of the adhesion complexes were stretch-sensitive, and could thus trigger mechano-chemical signaling in response to applied forces. In order to understand how this local mechano-sensitivity could be coordinated at the cell scale, we have recently carried out single cell traction force measurements on springs of varying stiffness. We found that contractility at the cell scale (force, speed of contraction, mechanical power) was indeed adapted to external stiffness, and reflected ATPase activity of non-muscle myosin II and acto-myosin response to load. Here we suggest a scenario of rigidity sensing where local adhesions sensitivity to force could be coordinated by adaptation of the acto-myosin dependent cortical tension at the global cell scale. Such a scenario could explain how spreading and migration are oriented by the rigidity of the cell environment.
Thème : Thème 2007-2010 : Adhésion
Equipe : Physique du vivant (MSC)