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en fr Colloid-cell interaction: study of the specific binding Interaction colloïdes - cellules : étude de ladhésion spécifique - Download this document for free, or read online. Document in PDF available to download.

1 CRPP - Centre de recherches Paul Pascal

Abstract : This work, at the interface between physics, chemistry and biology, deals with the interaction between colloids such as virus or vectors and living cells HeLa cells. We try to describe the binding of functionnalized lipidic particles targeting specific cell membrane receptors, both through a global statistical approach based on kinetic measurements and through a local approach based on force measurement. Because of its therapeutic relevance tumours targeting, retrograde transport, the Shiga toxin B subunit was mainly used in order to prepare colloids targeting the Gb3 receptors chapter 1. On the one hand, kinetic measurements of the adhesion of Shiga toxin grafted colloids could be performed and compared to different theoretical models, allowing us to propose different mechanisms of particles binding, Inspired by polymerization mechanismms, we particurlarly focused on a moded based on the succesive recruitment of receptors 2. Moreover, we studied the effect of different modifications of the colloid surface polymers, nature and density of ligands on adhesion. This study allowed us to quantify the repulsive effect of polymers on particles binding and to suggest a microscopic interpretation involving the glycocalyx 3and 4. On the other hand, by carrying out micromanipulation experiments Biomembrane Force Probe technique, we were able to measure locally the force of the link between a single colloid and a single cell. This experiment revealed a quantification of forces, suggesting the successive recruitment of receptors 5. Finally, we just started to examine the entry and the intracellular fate of these particles into the cells 6. This work underlines how quantitative physical measurements can enable to propose a microscopic description of biological mechanisms.

Résumé : A l-interface physico-chimie-biologie, ce travail s-intéresse à l-interaction de colloïdes lipidiques virus, vecteurs modèles

. en contact avec des cellules vivantes en culture HeLa. Par une approche cinétique statistique complétée d-une mesure de force locale, nous décrivons l-adhésion de particules fonctionnalisées présentant une affinité spécifique pour des récepteurs cellulaires. En raison de son intérêt ciblage de tumeurs, voie rétrograde, le couple ligand-récepteur de la toxine de Shiga et de son récepteur Gb3 a été utilisé pour le ciblage des colloïdes chapitre 1. Les mesures cinétiques réalisées sur ces colloïdes fonctionnalisés par la toxine de Shiga, confrontées à plusieurs modèles cinétiques originaux, ont alors permis de mettre en évidence les mécanismes impliqués dans l-accrochage des objets sur la surface cellulaire. En particulier, un modèle inspiré des mécanismes de polymérisation et s-appuyant sur des effets de coopérativité des récepteurs recrutement par diffusion a été retenu et permet de proposer une description microscopique des processus mis en oeuvre 2. De plus, des modifications physico-chimiques de la surface des colloïdes polymères PEG, nature et densité du ligand ont été envisagées 3 et 4. L-étude a permis notamment de quantifier l-effet du PEG sur l-adhésion des colloïdes et de proposer une interprétation de l-origine microscopique répulsion par le glycocalyx. Par ailleurs, nous avons pu, en utilisant une technique de micromanipulation Biomembrane Force Probe mesurer localement la force de la liaison colloïde-cellule. Cette mesure a révélé une quantification des forces de rupture, suggérant l-existence de liens multiples 5. Enfin, l-étude de l-entrée et du devenir des particules à l-intérieur des cellules a été amorcée 6. Ce travail souligne ainsi de quelle façon des mesures physiques quantitatives peuvent permettre de proposer une description microscopique de mécanismes biologiques.

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Keywords : colloïds binding Shiga toxin targeting stealth vector

Mots-clés : colloïdes adhésion toxine de Shiga ciblage vecteur furtif glycocalyx internalisation





Author: Cécile Poirier -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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