L’intestin s'allonge par ses propres contractions dans l’embryon

Résultat scientifique Mécanique des fluides

L’intestin doit-il sa forme allongée à la génétique ? Des chercheurs du laboratoire Matière et systèmes complexes ont cultivé des intestins miniatures et montré que, au contraire, l’organe s’étire grâce à ses propres contractions. Sans ce réflexe musculaire, l’intestin se développe en effet en largueur plutôt qu'en longueur. Parus dans le Journal of the Royal Society Interface, ces travaux contribuent à mieux comprendre l’influence de phénomènes physiques sur l’embryogenèse.

Lors de l’embryogenèse, la génétique n’est pas le seul architecte du développement de la vie. La recherche découvre progressivement l’importance de paramètres physiques, et en particulier mécaniques, sur l’organisation des cellules pour former un nouvel être. En cultivant des intestins embryonnaires, des chercheurs du laboratoire Matière et Systèmes Complexes (MSC, CNRS/Université Paris Diderot) ont constaté que la forme allongée de cet organe n’est pas directement encodée par le génome de ses cellules.

Dès que l’intestin est différencié, il s’active et se contracte régulièrement sous l’action d’un anneau musculaire. Si ce réflexe sert plus tard à la digestion et au pompage de la nourriture, les biophysiciens du MSC ont montré qu’il induit l’allongement de l’organe via un phénomène d’autopétrissage. Lorsque les chercheurs utilisent un relaxant musculaire, la nicardipine, ou découpent les muscles correspondants, les intestins de culture s’élargissent au lieu de s’allonger. Essentielle pour augmenter la surface d’absorption et compartimenter la digestion, la forme tubulaire de l’intestin découle ainsi directement de sa fonction mécanique digestive. Outre leur éclairage sur l’embryogenèse, ces travaux pourraient ouvrir la voie au traitement de maladies rares, comme le syndrome de l’intestin court, ou à la régénération de segments intestinaux.

L’intestin, long de par ses propres contractions dans l’embryon
Coupe transverse vivante d'un intestin de poulet embryonnaire, imagée en microscopie par Génération de Seconde Harmonique (GSH), montrant les fibres de collagène qui tissent... le tissu.
© Nicolas Chevalier - MSC et Thomas Guilbert - IMAG’IC Facility - Institut Cochin

Références :
Smooth Muscle Contractility Causes the Gut to Grow Anisotropically
D. Khalipina, Y. Kaga, N. Dacher, N. R. Chevalier
Journal of The Royal Society Interface (2019)
DOI: 10.1098/rsif.2019.0484

 

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