Adhésion cellulaire et tubes de membrane : Quelques aspects dynamiques, mécaniques et rhéologiques

Abstract

In the "adhesion" section, we have shown that the dynamics of vesicleadhesion induced by specific stickers was either governed by the diffusion of ligandsin the membrane or by the reaction time between immobilized receptors and ligands,depending on the chemical preparation of the decorated substrate. In contrast, theearly stages of living cell adhesion seem to be controlled by the viscous dissipationinside the cell.In the "tubes" section, we have studied the formation and the elongation ofmembrane tethers. First, by pulling long tubes from firmly adhered vesicles, wedemonstrated that the resulting unusual force-extension trace was the signature ofan elastic stretching of the lipid membrane. Second, by analyzing both experimentallyand theoretically the interaction and coalescence of two tethers, we proposed a novelmethod to determine the bending rigidity of phospholipid vesicles. Third, we haverevisited the mechanical and rheological description of tethers extracted from redblood cells and we evidenced a shear-thinning behavior of the membrane during theelongation, which indicates the significant influence of the underlying spectrinnetwork.Dans la partie "adhésion", nous avons montré que la dynamique d'adhésionde vésicules induite par des ligands spécifiques était gouvernée soit par la diffusionde ligands dans la membrane, soit par le temps de réaction entre le ligand et lerécepteur, dépendant de la préparation chimique des surfaces. Au contraire, lespremières étapes de l'adhésion de cellules semblent être contrôlées par ladissipation visqueuse à l'intérieur de la cellule.Dans la partie "tubes de membrane", nous avons étudié la formation etl'élongation de tubes de membrane. Tout d'abord, en formant des tubes à partir devésicules adhérées, nous avons montré que l'élongation des tubes s'accompagned'un étirement élastique de la membrane. Ensuite, en analysant expérimentalementet théoriquement l'interaction et la coalescence de deux tubes membranaires, nousavons proposé une méthode pour déterminer la rigidité de courbure de vésiculeslipidiques. Enfin, nous avons revisité la description mécanique de tubes extraits deglobules rouges et nous avons mis en évidence un comportement rhéofluidifiant dela membrane durant l'élongation, indiquant l'influence du squelette de spectrine