Un nouveau mécanisme de migration cellulaire lié à des tubes de clathrine/AP-2

Stéphane Vassilopoulos (Chercheur INSERM au Centre de recherche en myologie à l’Institut de Myologie) a participé à la découverte d’un nouveau mécanisme de migration cellulaire. En collaboration avec des chercheurs de l’Institut Gustave Roussy et de l’Institut Curie, il mis en évidence un nouveau mode d’adhésion et de déplacement de la cellule dans une matrice de collagène tridimensionnelle. Ces travaux ont été publiés dans la revue Science*.

Comment se déroule la migration cellulaire ?
La migration est un phénomène normal qui a lieu en permanence dans les cellules saines, mais il est également présent dans des pathologies telles que les cancers, les métastases étant des cellules migrant de façon anormale dans leur environnement (elles sont «  trop  » migratoires).
Le mécanisme de la migration se décompose en deux temps, d’abord l’adhésion puis le déplacement.  S’il est acquis que les adhésions ont bien lieu en 2D, leur implication dans la migration en 3D est encore sujet à controverse, comment l’expliquer  ? L’idée est donc de regarder comment se déplacent des cellules cancéreuses dans une matrice de collagène tridimensionnelle. Il se trouve que dans ce mécanisme la clathrine intervient.

Qu’est-ce que la clathrine ?
La clathrine est connue depuis les années 60 pour faire de l’endocytose, c’est-à-dire faire entrer via des puits (ou vésicules) des nutriments dans la cellule comme le fer ou le cholestérol par exemple. Mais on s’est depuis rendu compte qu’elle intervient également dans l’adhésion à la matrice extracellulaire grâce à des puits recouverts de clathrine, tous localisés, de manière très surprenante, au niveau de fibres de collagène situés à l’extérieur de la cellule.

Qu’avez-vous montré ?
Nous avons fait trois découvertes successives. L’équipe de Gustave Roussy a d’abord montré par des techniques de fluorescence que les  puits à clathrine  sont importants pour la migration des cellules cancéreuses dans une matrice tridimensionnelle. Nous avons dans un second temps montré grâce à une nouvelle technique de microscopie électronique à très haute résolution qu’en fait, ce ne sont pas des vésicules ou des puits, mais des  tubes de clathrine  qui pincent la fibre de collagène pour s’y accrocher et la longer. Enfin, nous nous sommes aperçus que ce n’est pas la clathrine en elle-même qui est essentielle pour l’adhésion, mais des protéines adaptatrices appelées AP-2.

Allez-vous poursuivre des travaux sur la clathrine ?
En effet, en 2014 nous avons montré que dans les cellules musculaires saines, la clathrine forme des plaques qui permettent d’organiser le squelette cellulaire. Nos recherches visent à prouver que celles-ci constituent une plateforme de transmission de signaux (ou «  sensors  ») vers les noyaux de la cellule musculaire. Cette capacité est défectueuse dans de nombreuses myopathies où il y a des défauts de mechanotransduction, le couplage entre la contraction et la régulation des gènes.

 

*Tubular clathrin/AP-2 lattices pinch collagen fibers to support 3D cell migration.Elkhatib N, Bresteau E, Baschieri F, Rioja AL, van Niel G, Vassilopoulos S, Montagnac G.Science. 2017 Jun 16;356(6343). pii: eaal4713. doi: 10.1126/science.aal4713.

 

Propos recueillis par Anne Berthomier