Tenségrité à tous les étages

article original publié par Science @ Nasa
auteur : Karen Miller
traduction de Didier Jamet
21 JUIN 2002

Le cytosquelette donne aux globules rouges leur forme aplatie caractéristique
Le cytosquelette donne aux globules rouges leur forme aplatie caractéristique

Cells Alive

Avant même l’expérience des microbilles magnétiques, le groupe d’Ingber à Harvard avait déjà découvert un lien entre la géométrie des cellules et leur comportement. Au cours d’une expérience ils avaient contraint des cellules vivantes à adopter différentes formes – sphériques ou aplaties, rondes ou carrées – en les plaçant sur de minuscules îlots adhésifs de matrice extracellulaire. Les cellules aplaties et étirées avaient eu tendance à se diviser. Les cellules qui se retrouvaient arrondies et confinées avaient eu tendance à mourir.

Comme le dit Ingber, « la restructuration mécanique de la cellule et du cytosquelette indique apparemment quoi faire à la cellule. »

Des cellules très plates avec des cytosquelettes étirés comprennent d’une façon ou d’une autre que plus de cellules sont nécessaires – pour cicatriser une coupure par exemple. À l’inverse des cellules se retrouvant arrondies et confinées percevraient un problème de surpopulation et décideraient qu’il est temps de mourir pour faire de la place aux autres. Dans un cas comme dans l’autre, elles répondent à un système de contrôle dans lequel le cytosquelette à changement de forme sert de commutateur.

Les implications potentielles de ces recherches sont vastes – et ne se limitent pas aux voyages spatiaux. Elles ont déjà mené à un traitement d’avenir du cancer fondé sur les changements de forme de la cellule. Et elles pourraient également déboucher sur de nouveaux traitements de l’ostéoporose, les maladies cardiaques, les problèmes pulmonaires et les anomalies de développement. Selon Ingber chaque tissu corporel subit des troubles qui résultent d’une réponse anormale des cellules à l’action de contraintes mécaniques.

« En poursuivant la question de [la façon dont les cellules ressentent] la gravité, nous avons découvert des aspects entièrement nouveaux de la régulation des cellules »

Ingber pense que la tenségrité est un principe organisateur central du monde physique dans son entier. Les structures auto stabilisantes se forment spontanément à toutes les échelles – les cytosquelettes en sont juste un exemple. Un autre est fourni par les fullerènes, ces molécules de carbone sphériques qui à l’échelle atomique ressemblent à des ballons de football. Les molécules d’argile également s’arrangent entre elles suivant des motifs de tenségrité dont certains chercheurs pensent qu’ils ont pu constituer un abri pour les premières formes microscopiques de vie sur Terre.

L’Univers lui-même, avec ses trous noirs (compression) et ses amas de galaxies liées par la gravitation (tension) pourrait être une structure en tenségrité.

« Un jour je donnais une conférence à la NASA sur la biologie évolutionniste » se souvient-il. « La dernière diapositive de mon exposé était une représentation de l’Univers à grande échelle : des super amas de galaxies. À côté j’avais mis une image de cellules capillaires dans un récipient, organisées en réseau : les deux images paraissaient identiques. »

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Voici la représentation classique d’un atome d’hélium. Son noyau est constitué de deux neutrons et de deux protons. Il est entouré de deux électrons situés dans le nuage électronique.
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