ED Sciences Chimiques
Développement de modes liés à la microscopie à force atomique pour l'étude de la réparation de la membrane plasmique
par Carine ASSAF (Institut de Chimie & de Biologie des Membranes & des Nano-objets)
Cette soutenance a lieu à 9h00 - Amphithéâtre IECB Batiment B13 2 Rue Robert Escarpit 33600 Pessac
devant le jury composé de
- Michaël MOLINARI - Professeur des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Etienne DAGUE - Directeur de recherche - CNRS - Université de Toulouse - Rapporteur
- Andra-Cristina DUMITRU - Professeure - FNRS - Université Louvain-La-Neuve - Rapporteur
- Pierre-Emmanuel MILHIET - Directeur de recherche - CNRS - Université de Montpellier - Examinateur
- Clotilde BILLOTTET - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
- Anthony BOUTER - Professeur des universités - Université de Bordeaux - CoDirecteur de these
La membrane plasmique agit comme une barrière cruciale pour les cellules, les protégeant de divers stress biologiques, chimiques et mécaniques. Ces stress provoquent des déchirures dans la membrane qui sont réparées par le déclenchement de mécanismes rapides, plus ou moins efficaces selon le type cellulaire. Cependant, il reste encore difficile de comprendre le processus de réparation à l'échelle nanométrique induit dans des conditions physiologiques. Cette thèse vise à étudier les mécanismes de réparation de la membrane plasmique à la suite d'une lésion mécanique localisée dans des conditions contrôlées, en combinant des approches issues de la mécanique cellulaire et de l'imagerie en temps réel. L'objectif principal de ce travail de doctorat est de développer une approche expérimentale corrélative couplant la microscopie à force atomique (AFM) à la microscopie confocale afin d'étudier le mécanisme de réparation dans les cellules cancéreuses. La première étape a consisté à développer un protocole original utilisant la pointe AFM pour induire, de manière contrôlée et reproductible, des dommages membranaires localisés tout en suivant simultanément la réparation cellulaire. À cette fin, une imagerie par microscopie confocale a été réalisée pour surveiller en temps réel la réponse cellulaire au niveau du site endommagé, fournissant des informations sur le recrutement des marqueurs moléculaires impliqués dans le mécanisme de réparation, tandis que l'AFM était simultanément utilisée pour mesurer les propriétés mécaniques de la membrane au niveau du site endommagé. Ce protocole original a été testé avec succès à l'aide de la lignée cellulaire MDA-MB-231 du cancer du sein, confirmant la restauration locale de l'intégrité de la membrane après des dommages en fonction des conditions physiologiques. Dans une deuxième étude, le même protocole a été appliqué à une autre lignée cellulaire du cancer du sein, MCF-7, un phénotype moins invasif, afin de comparer le mécanisme de réparation. Dans l'ensemble, nos travaux fournissent une caractérisation quantitative et dynamique de la réparation membranaire induite mécaniquement et soulignent le potentiel de l'AFM et de cette approche corrélative en tant qu'outil puissant pour étudier la dynamique de la réparation membranaire. Une meilleure compréhension du mécanisme de réparation membranaire pourrait permettre d'identifier des cibles thérapeutiques dans les maladies associées à un dysfonctionnement membranaire, telles que le cancer.