De l’irruption de la mécanique dans la chimie du vivant

Abstract

Les contraintes mécaniques sont enfin reconnues comme un régulateur clé des processus biologiques, des molécules aux organismes, tout au long du développement embryonnaire, de la régénération tissulaire et dans des situations de régulations physiologiques et de dérèglements pathologiques. L’étude de l’influence de ces contraintes physiques sur le vivant, en particulier sur les cellules et les organismes du règne animal, font l’objet depuis une décennie d’importants travaux menés aux confins de la biologie, de la physique et de la mécanique, constituant une nouvelle discipline, la mécanobiologie. Nous décrivons ici brièvement les avancées remarquables dans la compréhension de la manière dont les cellules et les tissus à la fois génèrent et perçoivent les contraintes mécaniques et comment ces contraintes dictent, en retour, les changements de forme, les migrations et enfin la différenciation des cellules au cours de la morphogenèse, à la suite de lésions, lors de la réparation et de l’adaptation des tissus à leur environnement.

Mechanical constraints are recognized as a key regulator of biological processes, from molecules to organisms, throughout embryonic development, tissue regeneration and in situations of physiological regulation and pathological disturbances. The study of the influence of these physical constraints on the living, in particular on the cells and the organisms of the animal kingdom, has been the object for a decade of important work carried out at the interface between biology, physics and mechanics, constituting a new discipline: mechanobiology. Here we briefly describe the remarkable advances in understanding how cells and tissues both generate and perceive mechanical stresses, and how these constrains dictate cell shape, migration, cell differentiation and finally adaptation of tissues to their environment during morphogenesis, injury and repair.