Organisation de l'Epithélium dans des environnements statiques et Dynamiques Courbés – CurvEDyn

CurvEDyn vise à mieux comprendre le rôle de la courbure et de sa modification dans le maintien de l’architecture fonctionnelle de l’épithélium. En effet, les tissus se plient au cours de l’embryogenèse pour donner lieu aux organes, qui conservent une organisation courbe tout au long de la vie. En particulier, la barrière intestinale est caractérisée par différents niveaux de courbures avec des régions concaves (cryptes) et convexes (villosités) qui sont associées principalement à deux types cellulaires, respectivement les cellules souches et les cellules différenciées. De plus, elle est soumise à des déformations cycliques (péristaltisme) et au flux intestinal qui maintiennent l'épithélium en mouvement. Dans des conditions pathologiques, cette topographie et les mouvements des tissus sont fortement altérés (e.g., les maladies congénitales rares, la maladie cœliaque ou de Parkinson).
Au cours de la dernière décennie, les progrès réalisés en microfabrication, microfluidique et biologie cellulaire ont permis de développer des organes-sur-puce de plus en plus biomimétiques. Le mouvement étant une propriété clé des organismes vivants, le défi est de réaliser des stimulations mécaniques dynamiques. Il est aujourd'hui largement admis que les propriétés mécaniques de l'environnement cellulaire ont un impact direct sur le comportement cellulaire. Cependant, pour l'instant, les outils in vitro utilisés en mécanobiologie ne fournissent que des environnements plats et dynamiques ou 2.5-3D et statiques.
Nous proposons de reproduire les courbures des tissus dans des microsystèmes avec des substrats déformables et actionnés magnétiquement. Par une approche de contrôle de la géométrie dans le temps, nous visons à découpler les mécanismes biophysiques et biochimiques qui sous-tendent la formation et le maintien de l'architecture intestinale. Nous étudierons des paramètres comme la différenciation des cellules souches et la migration sous des changements réversibles de courbure.