Discussion

La mesure de microrhéologie active montre que le milieu se rigidifie toujours entre la mesure A et la mesure B. Ce résultat est vrai quelle que soit la drogue administrée aux cellules. Une possible interprétation est le renforcement du contact. En effet, Arcizet et al.[50] ont montré que l’application d’une force sur des billes recouvertes de RGD indui- sait un renforcement se traduisant par la rigidification du milieu sondé entourant la bille.

De plus, en observant l’actine par épifluorescence et en mesurant conjointement la rigidi- fication, ils ont démontré que celle-ci était corrélée à un recrutement d’actine au voisinage de la bille. Toutefois, ils ont observé que la rigidité augmentait d’un facteur ∼7 au bout d’environ 1000 s après plusieurs cycles d’application de la force pendantτ=150 s. Dans notre expérience, la force est appliquée une seule fois pendantτ=25 s et nous observons que leJ₀ diminue d’un facteur ∼2−3 au bout de 1800 s. On ne peut pas imputer cette rigidification à une simple maturation du contact car les mesures de microrhéologie active effectuées soit 30 min soit 1h après la mise en contact des billes avec les cellules sont en moyenne identiques. La rigidification est donc bien un effet de recrutement dû à l’appli- cation de la force. Il est notable que seule une petite perturbation permette d’induire un renforcement.

Les mesures de microrhéologie passive mettent en évidence une chute de la directi- vité du mouvement de la bille (diminution de α₂) en présence de blebbistatine, suggérant que les myosines II sont impliquées dans le mouvement dirigé des sondes observées aux temps longs. En combinant les deux mesures, les moyennes des spectres de forces ˆS_f(s)et Sˆ_feq(s)nous permettent de confirmer qu’aux temps courts, le système est toujours à l’équi-

4.4 Mesures de microrhéologie sur une même cellule avant et après traitement

pharmacologique 119

0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0

1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3

1.2 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 12

10 8 6 4 2 0

FIGURE4.10 –Histogrammes représentant les valeurs deα1 (en a),α2 (en b),J₀ (en c) etβ (en d) pour les trois types d’expériences avant (mesure A) et après ajout (éventuel) de drogues (mesure B). Les valeurs α₁ et α₂ correspondent respectivement aux exposants de la partie sous-diffusive et sur-diffusive du déplacement quadratique moyen∆R²(τ). Les valeursJ₀ etβ correspondent au préfacteur et à l’exposant de la fonction de réponseJ(τ). L’expérience de type 1 correspond à une mesure de microrhéologie passive et active sur une cellule de contôle puis, 30 min plus tard, une deuxième mesure est effectuée sur la même sonde. L’expérience de type 2 correspond à une me- sure de microrhéologie passive et active sur une cellule de contôle et, après avoir laissé les cellules pendant 30 min dans un milieu pourvu de blebbistatine, une deuxième mesure est effectuée sur la même sonde. L’expérience de type 3 correspond à une mesure de microrhéologie passive et active sur des cellules traitées à la blebbistatine et, après avoir laissé les cellules pendant 30 min dans un milieu complet dépourvu de blebbistatine, une deuxième mesure est effectuée sur la même sonde.

Le code couleur est indiqué dans l’encadré gris ci-dessus. Les barres d’erreurs correspondent aux erreurs standards. Les mesures ont été effetuées à 37^◦C pour des billes recouvertes d’une concen- tration RGD 1/20. Le nombre de mesuresN utilisé pour le calcul des moyennes est :N=6 pour l’expérience de type 1,N=39 pour le type 2 etN=7 pour le type 3.

0.01 0.1 1 10 100

0.1 1 10

6

18 2 4 6

108 2 4 6

0.1 1 10

0.1 1 10 100 1000

0.1 1 10

2 4 6

108 2 4 6

1008

0.1 1 10

1

2 3 4 5 6

10

2 3

0.1 1 10

0.1 1 10 100 1000

0.1 1 10

FIGURE 4.11 – En A, C et E : moyennes géométriques des spectres de forces ˆSf(s) (trait plein) et des spectres de forces à l’équilibre ˆSfeq(s) (trait pointillé) pour respectivement les expériences de type 1, 2 et 3. En B, D et F : moyennes géométriques des fonctions d’écart à l’équilibreθ(s) = Sˆf(s)/Sˆfeq(s)pour respectivement les expériences de type 1, 2 et 3 (décrites dans la légende de la figure4.10).

4.4 Mesures de microrhéologie sur une même cellule avant et après traitement

pharmacologique 121

libre. Aux temps longs, la fonction d’autocorrélationhf(t+τ)f(t)i_t=c(τ/τ₀)^γ des forces exercées sur la bille révèle un comportement particulier. Alors que pour l’expérience de type 1 l’exposantγ de la fonction d’autocorrélation passe de 0.8 à 1, l’inhibition des myo- sines II le fait passer de 1 à 0.6 et la remise en activité des myosines le fait passer de 0.6 à 1.

À la lumière de ces résultats, il apparaît que la myosine II joue un rôle dans le mouvement dirigé des sondes attachées à l’actine corticale.

7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0

0.1 1 10

FIGURE4.12 –Moyenne des ratios des écarts à l’équilibre en fonction de la fréquences. En rouge, la moyenne des ratios des écarts à l’équilibre θ_control^A /θ_blebb^B pour l’expérience de type 2 définis comme le quotient de l’écart à l’équilibreθ_control^A (s)de l’expérience de contrôle (mesure A) et de l’écart à l’équilibreθ_blebb^B (s)après inihibition des myosines II (mesure B). En bleu, la moyenne des ratios des écarts à l’équilibreθ_control^A /θ_control^B pour l’expérience de type 1. En vert, la moyenne des ratios des écarts à l’équilibreθ_wash^B /θ_blebb^A pour l’expérience de type 3 définis comme le quotient de l’écart à l’équilibreθ_wash^B (s)après remise en activité des myosines II (mesure B) et de l’écart à l’équilibre de l’expérienceθ_blebb^A (s)après inihibition des myosines II (mesure A).

Afin de comparer proprement ces résultats, nous pouvons pour chaque type de me- sure faire le rapport des fonctions d’écart à l’équilibre entre la mesure A et la mesure B : θ^A(s)/θ^B(s). Pour les expériences de contrôle-contrôle (type 1), ce ratio doit être égal à 1.

La figure4.12représente la moyenne géométrique des trois ratios :

– pour l’expérience de type 1, la fonctionθ_control^A /θ_control^B est représentée en bleu ; – pour l’expérience de type 2, la fonctionθ_control^A /θblebbistatine^B est représentée en rouge ;

– pour l’expérience de type 3, la fonctionθ_wash^B /θblebbistatine^A est représenté en vert⁵. Pour tous les types d’expérience, ce ratio est égal à 1 aux temps courts car le système bille- cellule est à l’équilibre thermodynamique. Aux temps longs, le ratio est presque égal à 1 pour l’expérience de contrôle (type 1), suggérant que l’écart à l’équilibre mesuré entre les mesures A et B est quasiment identique. Cependant, le nombre de mesures étant très petit, l’incertitude sur la valeur du rapport reste élevée. Pour l’expérience de type 2, le ratio est supérieur à 1 et atteint la valeur 6, ce qui veut dire que le système se rapproche de l’équilibre quand l’activité des myosines II est interrompue. Pour l’expérience de type 3, le ratio est égal à 1 sur presque la totalité de la gamme de fréquence mais semble augmenter aux basses fréquences. Cela veut dire que la remise en activité des myosines II augmente l’écart du système à l’équilibre, mais encore une fois le petit nombre de mesures ne nous permet pas de dire que cet effet est significatif. Cette figure montre que l’effet de la blebbistatine est visible et que la myosine II est une protéine impliquée dans l’activité hors-équilibre mesurée. Cette expérience prouve que l’effet inhibiteur de la blebbistatine est détectable et se traduit par une diminution de l’amplitude des forces générées, lorsqu’on sonde une même cellule dans des conditions de contrôle puis d’inhibition des moteurs, à la différence des moyennes effectuées sur plusieurs cellules, pour lesquelles les distributions de rigidité masquent l’effet recherché.