Le mardi 15 décembre 2008, 11h00

Rhoda Hawkins (LPTMC)

We propose a novel mechanism of cell motility, which relies on the coupling of actin polymerization at the cell membrane to geometric confinement. We consider a polymerizing viscoelastic cytoskeletal gel
confined in a narrow channel, and show analytically that spontaneous motion occurs. Interestingly, this does not require specific adhesion with the channel walls, and yields velocities potentially larger than the polymerization velocity. The contractile activity of myosin motors is not necessary to trigger motility in this mechanism, but is shown quantitatively to increase the velocity. Our model qualitatively accounts for recent experiments which show that cells without specific adhesion proteins are motile only in confined environments while they are unable to move on a flat surface, and could help in understanding the mechanisms of cell migration in more complex confined geometries such as living tissues.

Nous proposons un nouveau mécanisme de la motilité cellulaire, qui repose sur le couplage de la polymérisation de l'actine à la membrane cellulaire et sur le confinement géométrique. Nous considérons un gel viscoélastique cytosquelettique qui polymérise et qui est confiné dans un canal étroit, et on donne une preuve analytique du mouvement spontané. Etrangement, celui-ci ne nécessite pas l'adhésion spécifique aux parois de canal, et résulte de vitesses potentiellement plus grandes que le la vitesse de polymérisation. L'activité contractile des moteurs de myosine n'est pas nécessaire pour déclencher la mobilité dans ce mécanisme, mais il est montré qu'elle augmente quantitativement la vitesse. Notre modèle correspond qualitativement à des expériences récentes qui montrent que les cellules sans protéines d'adhésion sont mobiles dans des environnements confinés alors qu'elles sont incapables de se déplacer sur une surface plane. Il pourrait nous aider à comprendre les mécanismes de la migration cellulaire dans des géométries plus complexes tels que les tissus vivants.