La disposition spatiale et l'orientation précises des cellules sont fondamentales pour le bon fonctionnement des tissus et sont établies au cours du développement embryonnaire. Cependant, dans les tissus composés de plusieurs types de cellules, l'interaction de l'expression génétique, de la signalisation biochimique et des forces mécaniques dans la formation de ces modèles reste largement inexplorée.

Dans le contexte du développement de l'épithélium auditif, nos recherches révèlent que les cellules ciliées sensorielles et les cellules de soutien non sensorielles jouent un rôle crucial dans la régulation des forces mécaniques spécifiques au type de jonction et asymétriques. Effectuant une analyse mécanique de ce tissu, accompagnée d'expériences dans le groupe du professeur Raj Ladher, je découvre que les variations de contractilité entre les jonctions créent des modèles de forces à l'échelle du tissu qui sont responsables de l'établissement de l'ordre positionnel et de la polarité planaire. Ces forces proviennent de la contractilité jonctionnelle, entraînée par l'enrichissement localisé des formes mono- et di-phosphorylées des chaînes légères régulatrices de la myosine II non musculaire. Les forces spécifiques au type de jonction sous-tendent la disposition ordonnée des cellules dans le tissu.

Ces forces favorisent le brassage précis des cellules ciliées, où chaque cellule ciliée est exclusivement entourée de cellules de soutien. Dans notre description théorique, l'asymétrie apicale-basale supplémentaire de cette force est à l'origine d'une quasi-stratification du tissu, marquée par une augmentation significative de la surface apicale des cellules ciliées. La combinaison du brassage cellulaire et de l'expansion de la surface apicale des cellules ciliées conduit à l'émergence d'un ordre hexagonal parmi les cellules ciliées, ainsi qu'à des gradients proximaux-distaux dans l'arrangement des cellules ciliées et des cellules de soutien.

En outre, la polarité planaire émerge en conséquence de l'atténuation localisée de ces forces de jonction par des asymétries intrinsèques dans les cellules ciliées. Nos résultats mettent en lumière le rôle essentiel des asymétries jonctionnelles dans le couplage de l'ordre positionnel à la polarité planaire, révélant un aspect potentiellement fondamental du développement et de la réparation des tissus dans des environnements comprenant divers types de cellules.

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Mechanical Insights into the Development of Positional and Orientational Order in Multi-Cell-Type Tissues				2023	198	35

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Weninger, Julian Frédéric

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