Plusieurs types de cellules communiquent entre elles par l'intermédiaire d'une plate-forme de signalisation (appelée synapse) qui permet le passage de molécules et de signaux. En particulier, les cellules B forment une synapse immunitaire avec les cellules exposant des antigènes à leur surface. La formation de la synapse est essentielle pour extraire mécaniquement l'antigène et déclencher la production d'anticorps. Nous émettons l'hypothèse que la structure de la synapse et les forces qui y sont générées sont essentielles à sa stabilité mécanique dans les conditions physiologiques du ganglion lymphatique, où la synapse est perturbée par des flux externes et des interactions cellule-cellule non spécifiques. Nous testons cette hypothèse par une combinaison d'approches in situ, in vitro et in silico. Le projet vise plus en général à mieux comprendre comment la mécanique des tissus influence les fonctions biologiques des cellules.

Perturbation mécaniques de la synapse immunologique

Pour comprendre comment la mécanique du ganglion lymphatique affecte les fonctions des cellules immunitaires, en particulier les cellules B, nous proposons de (1) mesurer les perturbations mécaniques auxquelles une cellule est soumise dans le ganglion lymphatique, (2) caractériser la morphologie, la mécanique et la fonctionnalité de la synapse sous un flux hydrodynamique perturbant dans des puces microfluidiques, et (3) interpréter les résultats dans le cadre d'une théorie de la matière active.

La mesure de la mécanique et de l'activité mécanique du tissu vivant est effectuée par des techniques de microrhéologie, qui comprennent l'observation de cellules et de particules dans des tranches de tissu vivant. En utilisant des gouttelettes lipidiques déformables, nous estimerons le stress que subissent les cellules et l'échelle de temps de leurs mouvements et déformations. Les coupes de tissus permettent d'accéder à un système vivant pendant des heures et de le perturber mécaniquement ou chimiquement. Nous estimerons en outre l'impact au niveau subcellulaire en utilisant des approches microfluidiques in vitro pour surveiller par imagerie dynamique l'effet de la compression et du cisaillement sur les cellules et mesurer simultanément les forces appliquées par les cellules au moyen de la microscopie à force de traction.