Dans l’organisme, de nombreux types de cellules se lient à leur environnement par des molécules d'adhésion spécifiques (intégrines). Elles stabilisent alors les cellules qui doivent rester immobiles, ou servent d'ancrage lorsque la cellule se déplace à travers les tissus. Dans une étude récente publiée dans Nature, et dirigée par le groupe de Michael Sixt à l'IST Autriche, le groupe de Raphaël Voituriez (LJP, IBPS) propose un nouveau mécanisme physique de migration cellulaire qui fonctionne en l'absence de toute adhésion à l'environnement.

L’étude combine la modélisation physique et des expériences de biologie cellulaire dans des environments microfluidiques controlés, et révèle que les leucocytes peuvent utiliser la topographie irrégulière de l'environnement pour se propulser.

L'étude conclut que la migration dépendante et la migration indépendante de l'adhésion ne sont pas mutuellement exclusives. Elles sont plutôt des variantes du même principe de locomotion, basées sur des flux d'actine rétrogrades et peuvent fonctionner de manière interchangeable ou simultanée. Comme la migration sans adhésion est indépendante de la composition chimique de l'environnement, elle rend les cellules complètement autonomes dans leur comportement locomoteur.

Illustration of a leukocyte migrating in absence of adhesions in a smooth or irregular topography (cytoplasm in grey, nucleus in blue, actin cytoskeleton in red). The retrograde actin flow is shown by the red arrows in the left panel: in both cases, fast retrograde flow is generated from the front of the cell to the back. However, the flow only generates the necessary force that pushes on the channel when there are bumps, and the cell can move forward (right panel, bottom). © Anne Reversat