Comment fonctionne la croissance en taille des organes ?
Une collaboration entre l’UNIGE (l’université de Genève) et le MPIPKS (l’institut Max Planck pour la physique des systèmes complexe de Dresde en Allemagne) a été mise en place, pour répondre à la question. Ensemble, ils ont mis au point une étude en se basant sur des équations mathématiques et des études physiques afin de répondre à cette question.
Il faut déjà savoir que cette croissance répond à des molécules dites de signalisations (les morphogènes decapentaplegic ou DPP) qui agissent sur les cellules des tissus.
Dans un premier temps, les morphogènes ont été étudiés sur des drosophile (des mouches). Il a été déterminé que la diffusion des morphogènes pour la croissance des mandibules par exemple, part d’une source localisée qui varie et décroit au fur et à mesure qu’ils s’éloignent de la source. Donc plus le tissu est petit, plus la diffusion est réduite et plus le tissu doit être grand plus la zone de diffusion est large. Il s’agit d’un gradient de concentration.
L’études c’est basé sur un mélange de biologie avec application de principe physique sur les cellules et n’ont pas les tissus directement (traiter la matière vivante comme si elle n’était que de la matière).
Via des outils sophistiqués et des techniques de microscopie quantitative, il a pu être déterminé une multitude de paramètres pour le devenir du morphogène entre les cellules du tissu comme par exemple, son transport, sa manière de se fixer aux cellules et de les pénétrer, sa dégradation, …
Par la suite, il a pu être déterminé que c’est via les différentes étapes du transport que se défini le gradient de concentration.
Pour un tissu plus petit, le DPP est transporté par diffusion entre les cellules ce qui fait chuter plus rapidement sa concentration. Pour un tissu plus grand, les molécules qui ont pénétré à l’intérieur des cellules sont recyclées ce qui augmente le gradient de concentration sur une plus grande zone.
Les études de la molécule DPP chez la drosophile, va pouvoir être employé pour d’autres molécules en lien avec les tissus en développement afin de nous apporter des réponses dans l’avenir.
