Hugo Lachuer
Lauréat 2023

L’exocytose lysosomale est impliquée dans de nombreux processus cellulaires clés, mais sa régulation spatio-temporelle est mal connue.

En utilisant la microscopie de fluorescence par réflexion totale interne (TIRFM) et des statistiques spatiales, nous avons observé que l’exocytose lysosomale n’est pas aléatoire sur la partie adhésive de la membrane plasmique des cellules RPE1, mais qu’elle est regroupée à différentes échelles. Bien que le taux d’exocytose soit régulé par le cytosquelette d’actine, ni l’interférence avec la dynamique de l’actine ni celle des microtubules via des traitements médicamenteux ne modifient son organisation spatiale.

Les événements d’exocytose co-apparaissent partiellement au niveau des adhésions focales (FAs), et leur regroupement est réduit après la suppression des FAs. Des modifications de la tension membranaire suite à un choc hypo-osmotique ou à un traitement au méthyl-β-cyclodextrine ont montré une augmentation du regroupement.

Pour explorer le lien entre les FAs et la tension membranaire, des cellules ont été cultivées sur des micropatterns adhésifs en forme d’anneaux, permettant de contrôler l’organisation spatiale des FAs. En utilisant une combinaison de TIRFM et de microscopie à durée de vie de fluorescence (FLIM), nous avons révélé l’existence d’un gradient radial de tension membranaire.

En modifiant le diamètre des substrats micropatternés, nous avons également montré que ce gradient ainsi que l’étendue du regroupement de l’exocytose peuvent être contrôlés. Ensemble, nos données indiquent que le regroupement spatial de l’exocytose lysosomale repose sur une modulation de la tension membranaire contrôlée par l’organisation spatiale des FAs.