Rôle de Myocardin-Related Transcription Factor dans la mécanotransduction des cellules musculaires

This thesis describes the design of several tool for mechanical stimulation at cellular scale, and their use for muscle cell rheology and sutdy of the MRTF/SRF signalisation pathway. Exerting and feeling forces is a main role of muscle cells. Their developement depends on mechanical stimulation : physical training leads to growth of muscles whereas disuse leads to atrophy. The actin/MRTF/SRF pathway is central in the mechanotransduction, by connecting the mechanosensitive actin cytoskeleton with transcription factors that control muscle developpement gene expression. The dynamical response of this pathway in myoblasts to mechanical stimuli exerted by magnetic tweezers and stretchable substrates has been studied. With time, the cytoskeletal architecture is modified by mechanical stimulation and it leads to a relocalization of MRTF-A in the nucleus, where it can activate target gene program. Muscle cell rheology in response to repeated mechanical stimuation has also been studied using manetic tweezers.Cette thèse présente la construction de plusieurs outils pour exercer des contraintes mécaniques à l'échelle cellulaire, et leur utilisation pour l'étude de la rhéologie des cellules musculaires et de la voie de signalisation mécanosensible MRTF/SRF. Les cellules musculaires ont pour rôle central d'exercer et de ressentir les forces mécaniques. Leur développement est dépendant des signaux mécaniques qu'elles reçoivent, c'est pourquoi l'exercice physique permet de développer la musculature alors que l'immobilisation forcée conduit à l'atrophie. La voie de signalisation actine-MRTF-SRF a un rôle central dans cette mécanotransduction, en reliant le cytosquelette d'actine, qui confère ses propriétés mécaniques et sa mécanosensibilité à la cellule, aux facteurs de transcription MRTF et SRF, qui déterminent l'expression des gènes du développement musculaire. Différents outils pour exercer des forces à l'échelle cellulaire, comme une pince magnétique et des membranes étirables, ont été construits et utilisés pour étudier la réponse dynamique de myoblastes à des stimulations mécaniques. Au cours du temps, l'organisation du cytosquelette d'actine est modifiée par la stimulation mécanique, et cette réorganisation conduit MRTF-A à changer de localisation, et à s'accumuler dans le noyau où le programme génétique peut être activé. La rhéologie des cellules musculaires soumises a des contraintes répétées a été également été étudiée par l'intermédiaire des pinces magnétique