Électrotaxie (biologie cellulaire)

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Dans le domaine de la biologie cellulaire, l'électrotaxie désigne le phénomène de mouvement actif de cellules (mouvement éventuellement pathologique)[1] dans le champ électrique physiologique naturel ou modifié ;

Étymologie[modifier | modifier le code]

Le radical taxie fait référence à la notion de tactisme qui désigne tout déplacement de cellule, organe ou organisme vivant dont l'orientation est induite par un stimulus extérieur (lumière, odeur, vibration, tension électrique...).

Risque de confusion[modifier | modifier le code]

Ce processus ne doit pas être confondu avec des mouvements passifs résultant de l’électrophorèse[2].

Enjeux[modifier | modifier le code]

Ce type d’électrotaxie semble intervenir dans de nombreux processus biologiques discrets, dont certains processus pathologiques permettant par exemple la migration de cellules cancéreuses (métastases)[3] ou infectieuses vers une cible organique vivante[4],[5], ce qui laisse penser qu’il est possible d’utiliser des champs électriques modulés pour contrôler le déplacement de certaines cellules, sans les modifier [6].

Histoire[modifier | modifier le code]

En 1975, Louvkt pose l’hypothèse que – en complément de phénomènes de chimiotaxie - certaines cellules ou spores pourraient aussi migrer dans des champs électriques faibles naturels, dont par exemple des spores de microchampignons vers des radicelles d’arbre[4], hypothèse confirmée par Morris & al. qui en expliquent le mécanisme en 1993 [5].

  • Ce phénomène d’électrotaxie, observé depuis longtemps in vitro et « chez de nombreux types cellulaires »[7] peut être utilisé pour déplacer des cellules observées au microscope, ou dans un dispositif microfluidique[8] ou pourrait l’être lors de processus de reconstruction médicale[7] ou d’ingénierie biomédicale tissulaire[9], par exemple pour mieux contrôler un processus de régénération ou cicatrisation de tissus biologiques[10]. Il est aussi possible de faire migrer des lymphocytes (in vivo et in vitro)[11],[12] ; de même pour des cellules cancéreuses, y compris dans une biopuce[13], éventuellement dans les 3 dimensions de l’espace[14]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Li, J., & Lin, F. (2011). Microfluidic devices for studying chemotaxis and electrotaxis. Trends in cell biology, 21(8), 489-497 (résumé).

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. ↑ Cortese, B., Palamà, I. E., D'Amone, S., & Gigli, G. (2014). Influence of electrotaxis on cell behaviour. Integrative Biology, 6(9), 817-830
  2. ↑ Allen, G. M., Mogilner, A., & Theriot, J. A. (2013). Electrophoresis of cellular membrane components creates the directional cue guiding keratocyte galvanotaxis. Current Biology, 23(7), 560-568
  3. ↑ Wu, D., Ma, X., & Lin, F. (2013). « DC electric fields direct breast cancer cell migration, induce EGFR polarization, and increase the intracellular level of calcium ions ». Cell biochemistry and biophysics, 67(3), 1115-1125 (résumé
  4. ↑ a et b Louvkt J (1975), L'activité des champignons phytopathogènes dans la rhizosphère. Bulletin de la Société Botanique de France, 122(sup2), 183-192. Mis en ligne 10 juillet 2014 (voir p. 186)
  5. ↑ a et b Morris, B. M., & Gow, N. A. R. (1993). Mechanism of electrotaxis of zoospores of phytopathogenic fungi. Phytopathology-New York and Baltimore Then St Paul-, 83, 877-877
  6. ↑ Liu, Q., & Song, B. (2014). Electric field regulated signaling pathways. The international journal of biochemistry & cell biology, 55, 264-268
  7. ↑ a et b Godbout, C., & Frenette, J. « La stimulation électrique pour traiter les blessures tendineuses: une piste à découvrir  » ; Electrical stimulation to treat tendon injuries: a path to follow.
  8. ↑ Rezai, P., Siddiqui, A., Selvaganapathy, P. R., & Gupta, B. P. (2010). Electrotaxis of Caenorhabditis elegans in a microfluidic environment. Lab on a Chip, 10(2), 220-226.
  9. ↑ Balint, R., Cassidy, N. J., & Cartmell, S. H. (2012).Electrical stimulation: a novel tool for tissue engineering. Tissue Engineering Part B: Reviews, 19(1), 48-57.
  10. ↑ WANG, E. T., & Min, Z. H. A. O. (2010). Regulation of tissue repair and regeneration by electric fields. Chinese Journal of Traumatology (English Edition), 13(1), 55-61
  11. ↑ Lin, F., Baldessari, F., Gyenge, C. C., Sato, T., Chambers, R. D., Santiago, J. G., & Butcher, E. C. (2008). Lymphocyte electrotaxis in vitro and in vivo. The Journal of Immunology, 181(4), 2465-2471
  12. ↑ Li, J., Nandagopal, S., Wu, D., Romanuik, S. F., Paul, K., Thomson, D. J., & Lin, F. (2011). Activated T lymphocytes migrate toward the cathode of DC electric fields in microfluidic devices. Lab on a chip, 11(7), 1298-1304.
  13. ↑ Huang, C. W., Cheng, J. Y., Yen, M. H., & Young, T. H. (2009). « Electrotaxis of lung cancer cells in a multiple-electric-field chip ». Biosensors and Bioelectronics, 24(12), 3510-3516.
  14. ↑ Sun, Y. S., Peng, S. W., Lin, K. H., & Cheng, J. Y. (2012). « Electrotaxis of lung cancer cells in ordered three-dimensional scaffolds ». Biomicrofluidics, 6(1), 014102 (résumé)

Articles connexes[modifier | modifier le code]

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