Croissance et densification d'un épithélium en géométrie confinée

Epithelium consists of closely packed cells that make up the inside or outside lining of body's surfaces. We study the growth of an epithelium in a confined geometry. Using microfabrication techniques, we developed a surface treatment protocol allowing tissue confinement inside an adhesive area over a few weeks. The technique achieves a micrometer resolution and any geometry of the adhesive area is feasible. In our study, the size is such that cells behave collectively. We analyse the growth of epithelium with Madine Derby Canine (MDCK) cells in circular adhesive regions. Migration and densification of the tissue are studied with PIV (Particle Image Velocimetry) and others image analysis techniques. We characterize velocity field and observe large amplitude oscillations of the velocity, whose period match the hypothesis of stress wave propagating through the epithelium. We also characterize the appearance of a tridimensionnal rim of cells at the periphery of the epithelium, similar to the first step of tubulogenesis. In two other experiments, using opposite geometry, we study how the epithelium can cover an anti-adhesive region. We show the covering requires a supracellular actomyosine cable, and the cable tension balanced by a surface tension defines a critical size beyond which the anti-adhesive region cannot be covered by the epitheliumUn épithélium est un tissu formé de cellules étroitement juxtaposées dont la fonction est d'isoler des organes entre eux ou vis-à-vis du milieu extérieur. Nous étudions la croissance d'un épithélium en géométrie confinée. En utilisant des techniques de microfabrication, nous avons développé un protocole de traitement de surface permettant de confiner un tissu dans une zone adhésive pendant plusieurs semaines. La résolution spatiale de cette technique est micrométrique, et nous autorise la conception de motifs adhésifs de diverses géométries. Dans notre étude, leurs tailles sont telles que les cellules s'y comportent collectivement. Nous analysons la croissance d'un épithélium de cellules Madine Derby Canine (MDCK) dans des domaines adhésifs circulaires. La migration et la densification du tissu sont étudiées par PIV (Particle image velocimetry) et d'autres techniques d'analyse d'image. Nous caractérisons les champs de vitesse et observons des oscillations de grande amplitude de la vitesse dont la période correspond à l'hypothèse d'une onde de contraintes se propageant dans l'épithélium. Nous caractérisons également l'apparition d'un bourrelet tridimensionnel de cellules à la périphérie de l'épithélium, rappelant les premières étapes de la tubulogénèse. Dans deux autres expériences, en utilisant une géométrie inverse, nous étudions le recouvrement d'un épithélium sur une région anti-adhésive. Nous montrons que ce recouvrement nécessite un câble d'actomyosine supracellulaire, et que la tension de ce câble s'opposant à une tension de surface définit une taille critique au-delà duquel le motif anti-adhésif ne peut pas être recouvert par l'épithéliu