C2C12, Muscle squelettique, Myoblaste, Agrégat multicellulaire, Étireur magnétique, Hybridation in situ en fluorescence

Les différents projets présentés dans cette thèse visent à explorer les interactions entre forme, stimulations mécaniques et différenciation des cellules musculaires. Le muscle est un système multi-échelle constitué de myofibres. Les myofibres se différencient à partir de cellules souches musculaires individuelles, ou myoblastes, dans un processus au cours duquel elles s'allongent et s'alignent. Il est connu que la stimulation des ensembles de myoblastes par étirement influence leur différenciation. Dans cette thèse, des études s'intéressant à cette relation ont été menées à la fois à l'échelle de la cellule unique dans des environnements 2D micro-contrôlés et à l'échelle des tissus tridimensionnels fabriqués en laboratoire. À l'échelle de la cellule unique, des myoblastes ont été placés sur des micropatrons adhésifs carrés et rectangulaires pour déterminer si des contraintes géométriques suffisent à induire la différenciation musculaire. Le degré de différenciation a été mesuré en utilisant différents marqueurs et techniques pour quantifier le taux de prolifération, l'expression des facteurs de transcription et le potentiel de membrane. Tous ces facteurs varient en fonction de la forme du micro-patron, montrant que placer les cellules sur des micropatrons rectangulaires favorise leur différenciation. Dans les tissus 3D fabriqués en laboratoire, ce phénomène a été étudié plus avant en utilisant un dispositif développé dans notre laboratoire : l'étireur mécanique. Une fois marqués magnétiquement, les myoblastes forment rapidement des tissus beaucoup plus grands et plus stimulables que par d'autres techniques. L'étirement de ces tissus provoque un alignement collectif du cytosquelette d'actine des cellules dans la direction de l'étirement. Les phénomènes de surface des échantillons ainsi que les phénomènes locaux à l'intérieur des échantillons ont été étudiés. À cette fin, une technique a été mise au point pour visualiser l'ARNm et l'actine, visible jusqu'à 400 µm à l'intérieur du tissu.