Mécanique d’Hydres en régénération
Mechanics of regenerating Hydras
Thomas Perros et Olivier Cochet-Escartin (équipe Biophysique), en collaboration avec des collègues de.Paris et Toulouse, ont publié un article intitulé "Mechanical characterization of regenerating Hydra tissue sphères" dans la revue Biophysical Journal.
Thomas Perros and Olivier Cochet-Escartin (équipe Biophysique), in collaboration with colleagues from.Paris and Toulouse, published an article titled "Mechanical characterization of regenerating Hydra tissue spheres" in Biophysical Journal.
Les hydres sont des organismes vivants capables de régénérer. N’importe quel morceau extrait d’une hydre reforme un organisme complet et fonctionnel au bout de quelques jours. Cette régénération implique une brisure de symétrie afin de définir l’axe tête-pied du futur organisme. Il est aujourd’hui largement accepté que cette brisure de symétrie implique à la fois un système de réaction-diffusion biochimique et les forces mécaniques agissant dans le tissu. Or, les propriétés mécaniques de ces morceaux en régénération étaient jusque-là mal comprises.
En utilisant un nouvel outil de microfluidique, les auteurs ont réalisé des expériences de micro-aspiration parallélisées sur ces échantillons permettant de mesurer leur déformation sous une contrainte contrôlée. Ils ont mis en évidence un comportement complexe, se rapprochant d’un fluide à seuil avec trois régimes par contrainte croissante : une réponse élastique non-linéaire, une réponse visco-élastique et la rupture des tissus. A l’aide de modèles de rhéologie et de simulations numériques, ils offrent donc une description complète de la mécanique des hydres en régénération, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles études se concentrant sur le lien entre mécanique et génétique dans la brisure de symétrie.
En utilisant un nouvel outil de microfluidique, les auteurs ont réalisé des expériences de micro-aspiration parallélisées sur ces échantillons permettant de mesurer leur déformation sous une contrainte contrôlée. Ils ont mis en évidence un comportement complexe, se rapprochant d’un fluide à seuil avec trois régimes par contrainte croissante : une réponse élastique non-linéaire, une réponse visco-élastique et la rupture des tissus. A l’aide de modèles de rhéologie et de simulations numériques, ils offrent donc une description complète de la mécanique des hydres en régénération, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles études se concentrant sur le lien entre mécanique et génétique dans la brisure de symétrie.
Hydras are living organisms capable of full body regeneration. Any piece excised from a hydra reforms a full, viable organism in a few days. This regeneration requires a symmetry breaking to define the head to tail axis of the new organism. It is now widely accepted that this symmetry breaking relies on both a reaction-diffusion biochemical system and internal forces in the tissues. However, the mechanical properties of these regenerating pieces remained unknown.
Using an original microfluidic tool, the authors performed parallelized micro-aspiration experiments on these samples, allowing to measure their deformation under a controlled constraint. They found a complex behavior, akin to a yield stress fluid with three different regimes when increasing the constraint: a non-linear elastic response, a visco-elastic response and rupture of the tissue. Using rheological models and numerical simulations, they offer a complete description of regenerating hydras, paving the way for new studies focusing on the interplay between mechanics and genetics in symmetry breaking.
Using an original microfluidic tool, the authors performed parallelized micro-aspiration experiments on these samples, allowing to measure their deformation under a controlled constraint. They found a complex behavior, akin to a yield stress fluid with three different regimes when increasing the constraint: a non-linear elastic response, a visco-elastic response and rupture of the tissue. Using rheological models and numerical simulations, they offer a complete description of regenerating hydras, paving the way for new studies focusing on the interplay between mechanics and genetics in symmetry breaking.
