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Etude de la perméabilisation de la membrane plasmique et des membranes des organites cellulaires par des agents chimiques et physiques
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Ménorval, Marie-Amélie De |
| Copyright Year | 2013 |
| Abstract | Il est possible de permeabiliser la membrane plasmique des cellules par des agents chimiques (tels que les polyethylenes glycols ou le dimethylsulfoxyde) ou par des agents physiques (tels que les ultrasons ou les impulsions electriques). Cette permeabilisation peut etre reversible ou non, ce qui signifie qu’apres la permeabilisation, la membrane retrouve son integrite et ses proprietes d’hemi-permeabilite ou pas. Ces techniques peuvent etre utilisees pour faire rentrer des medicaments ou des acides nucleiques dans les cellules ou pour generer des fusions cellulaires. Une approche recente, la dynamique moleculaire, utilise des simulations numeriques pour predire les effets des agents permeabilisants sur les membranes a l’echelle moleculaire, et permet d’apporter de nouvelles donnees pour comprendre les mecanismes moleculaires, encore peu connus a ce jour.Les impulsions dites « classiques » en electropermeabilisation, de l’ordre de la dizaine de millisecondes a la centaine de microsecondes et d’amplitude de champ de l’ordre de 100 kV/m, permeabilisent la membrane plasmique uniquement. Cependant, recemment, des impulsions plus courtes, dites impulsions nanoseconde (quelques nanosecondes) et de plus grande amplitude de champ (de l’ordre de 10 MV/m) ont ete utilisees et permettent d’affecter egalement les membranes des organites cellulaires. Les travaux de cette these portent dans un premier temps sur les effets permeabilisants d’un agent chimique (le dimethylsulfoxyde, DMSO) en comparant les modeles predictifs de la dynamique moleculaire avec des experiences in vitro sur des cellules. Le modele numerique predit trois regimes d’action en fonction de la concentration du DMSO. Utilise a faible concentration, il y a deformation de la membrane plasmique. L’utilisation d’une concentration intermediaire entraine la formation de pores membranaires et les fortes concentrations de DMSO ont pour consequence la destruction de la membrane. Les experiences in vitro faites sur des cellules ont confirme ces resultats en suivant l’entree de marqueurs de permeabilisation. Cette etude a ete comparee avec la permeabilisation par un agent physique (les impulsions electriques). Dans un deuxieme temps, ces travaux traitent du developpement et de l’utilisation d’un nouveau dispositif d’exposition des cellules aux impulsions nanoseconde qui permet d’appliquer des champs electriques tres eleves et d’observer par microscopie leurs au niveau cellulaire. Pour finir, ce dispositif a ete utilise avec des impulsions nanoseconde pour generer des pics calciques dans de cellules souches mesenchymateuses qui presentent des oscillations calciques spontanees liees a leur etat de differenciation. Ces pics induits sont dus a la liberation de calcium stocke dans les organites et/ou a la permeabilisation de la membrane plasmique permettant l’etablissement d’un flux de calcium intramembranaire. Il est aussi possible d’utiliser des impulsions microseconde pour generer des pics calciques dans ces cellules. Dans ce cas, les pics calciques ne sont dus qu’a la permeabilisation de la membrane plasmique. En jouant sur l’amplitude des champs electriques appliques et sur la presence ou l’absence de calcium externe, il est possible de manipuler les concentrations calciques cytosoliques en mobilisant le calcium interne ou externe. Une des particularites de ces nouveaux outils est de pouvoir etre declenches et arretes instantanement, sans reminiscence, contrairement aux molecules chimiques permettant de produire des pics calciques. Ces outils pourraient donc permettre de mieux comprendre l’implication du calcium dans des mecanismes comme la differenciation, la migration ou la fecondation. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01164983/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
