Communication scientifique
Séance du 24 septembre 2024

Forces mécaniques et cavéoles : nouveaux aspects physiopathologiques

MOTS-CLÉS : Mécanobiologie, Cavéoles, Pathologie, Cancer, Fibrose
Mechanical forces and caveolae: New pathophysiological aspects
KEY-WORDS : Mechanobiology, Caveolae, Pathology, Cancer, Fibrosis

Christophe Lamaze*

L’auteur déclare ne pas avoir de liens d’intérêts.

Résumé

Les cellules et les tissus de l’organisme subissent constamment des forces mécaniques diverses, telles que l’étirement des cellules musculaires, la compression des cellules adjacentes aux tumeurs solides, et les forces de cisaillement dues à l’écoulement des fluides dans les vaisseaux sanguins ou lymphatiques. Ces forces influencent significativement le comportement cellulaire, régulant des fonctions allant de la signalisation à la transcription des gènes. Elles jouent également un rôle important dans un nombre croissant de pathologies, notamment le cancer, la fibrose, les maladies cardiovasculaires et neurodégénératives. Les cellules détectent ces forces mécaniques grâce à des mécanosenseurs, principalement localisés à la membrane plasmique, et les traduisent en signaux biochimiques par le biais de la mécanotransduction. Les cavéoles, petites invaginations de la membrane plasmique riches en cholestérol et en glycosphingolipides, sont associées à la signalisation intracellulaire depuis leur découverte dans les années 1960. Notre laboratoire a récemment mis en lumière le rôle crucial des cavéoles dans la réponse cellulaire aux stress mécaniques. Ces organelles ne protègent pas seulement la membrane cellulaire, mais régulent également la mécanotransduction. La découverte récente de la fonction mécanique des cavéoles invite à réévaluer la pathogenèse des maladies impliquant ces structures. Les interactions entre les forces mécaniques et les cavéoles revêtent une importance particulière dans divers contextes physiopathologiques. Comprendre ces nouveaux aspects physiopathologiques nécessite une approche multidisciplinaire combinant biologie cellulaire et biophysique. Les avancées dans ces domaines ouvrent des perspectives pour de nouvelles stratégies thérapeutiques et biomarqueurs diagnostiques basés sur la fonction mécanique des cavéoles.

Summary

The cells and tissues of the organism constantly undergo various mechanical forces, such as the stretching of muscle cells, compression of cells adjacent to solid tumors, and shear forces due to the flow of fluids in blood vessels or lymphatics. These forces significantly influence cellular behavior, regulating functions ranging from signaling to gene transcription. They also play a crucial role in a growing number of pathologies, including cancer, fibrosis, cardiovascular, and neurodegenerative diseases. Cells detect these mechanical forces through mechanosensors, mainly located at the plasma membrane, and translate them into biochemical signals through mechanotransduction. Caveolae, small invaginations of the plasma membrane rich in cholesterol and glycosphingolipids, have been associated with intracellular signaling since their discovery in the 1960s. Our laboratory has recently shed light on the crucial role of caveolae in the cellular response to mechanical stress. These organelles not only protect the cell membrane but also regulate mechanotransduction. The recent discovery of the mechanical function of caveolae prompts a reevaluation of the pathogenesis of diseases involving these structures. The interactions between mechanical forces and caveolae are particularly important in various pathophysiological contexts. Understanding these new pathophysiological aspects requires a multidisciplinary approach combining cell biology and biophysics. Advances in these fields open perspectives for new therapeutic strategies and diagnostic biomarkers based on the mechanical function of caveolae.

Accès sur le site Science Direct : https://doi.org/10.1016/j.banm.2024.03.010

Accès sur le site EM Consulte

*Membrane Mechanics and Dynamics of Intracellular Signalling Laboratory, Institut Curie – Research Center, CNRS UMR3666, Inserm U1143, PSL Research University, 26, rue d’Ulm, 75248 Paris cedex 05, France

Bull Acad Natl Med 2024;208:843-53. Doi : 10.1016/j.banm.2024.03.010