La connaissance de la façon dont les cellules communiquent est une clé importante pour comprendre de nombreux systèmes biologiques et maladies. Une équipe de recherche dirigée par des chercheurs de l’Université de Göteborg a maintenant utilisé une combinaison unique de méthodes pour cartographier le mécanisme de la communication cellulaire. Leurs découvertes peuvent potentiellement améliorer la compréhension du mécanisme sous-jacent du diabète de type 2.
Nous savons que la communication humaine est importante, mais la communication entre les cellules de notre corps est tout aussi vitale. Les processus par lesquels les cellules se synchronisent et coordonnent leur comportement sont nécessaires pour qu’un organisme fonctionne et que les organes humains soient en mesure de remplir leurs fonctions.
«Comment les cellules passent des monologues aux dialogues? Comment les cellules passent-elles du comportement individuel au comportement communautaire? Nous devons mieux comprendre ce comportement complexe et difficile à étudier», déclare Caroline Beck Adiels, chargée de cours au Département de physique à l’Université de Göteborg.
Ont trouvé le mécanisme de la communication cellulaire
Elle est responsable de l’étude maintenant publiée dans la revue scientifique PNAS, dans lequel les chercheurs ont mis au point une méthode pour étudier la communication cellulaire. Dans l’étude, ils ont cartographié avec succès le mécanisme derrière la communication cellulaire dans le processus métabolique, en utilisant de petites chambres de culture qui permettent le contrôle de l’environnement autour des cellules.
Les chercheurs ont choisi d’étudier les cellules de levure, car elles sont similaires aux cellules humaines et se concentrent sur les oscillations glycolytiques – une série de réactions chimiques au cours du métabolisme où la concentration de substances peut pulser ou osciller. L’étude a montré comment les cellules qui oscillaient initialement indépendamment les unes des autres sont devenues plus synchronisées, créant des populations de cellules partiellement synchronisées.
«L’une des particularités de cette étude est que nous avons pu étudier des cellules individuelles au lieu de simplement des populations cellulaires entières. Cela nous a permis de vraiment voir comment les cellules passent de leur comportement individuel à la coordination avec leurs voisins. Nous avons pu cartographier leur comportement à la fois temporellement et spatialement, c’est-à-dire quand quelque chose se produit et dans quelle cellule », explique Beck Adiels.
Ouvre des opportunités pour comprendre le diabète de type 2
Selon Beck Adiels, ces connaissances peuvent être appliquées dans de nombreux autres systèmes biologiques et des cellules plus complexes où le comportement cellulaire coordonné joue un rôle important. Ce type de comportement se retrouve également dans des cellules telles que les cellules du muscle cardiaque et dans les cellules pancréatiques, ce qui peut être une pièce importante du puzzle dans la recherche sur le diabète.
« L’étude peut contribuer à comprendre comment les cellules pancréatiques sont régulées et comment elles sécrètent de l’insuline, ce qui peut nous aider à comprendre le mécanisme sous-jacent du diabète de type 2. Finalement, cela pourrait contribuer au développement de nouveaux médicaments pour traiter la maladie. »
L’étude est une collaboration entre huit chercheurs d’universités suédoises et internationales, et Caroline Beck Adiels souligne que cette collaboration interdisciplinaire a été fondamentale dans l’étude du comportement complexe des cellules sous de multiples perspectives.
«Je suis très fière de ce travail, qui n’aurait pas été possible de mener à bien si nous n’avions pas collaboré entre disciplines», dit-elle.
