Diversity of bone matrix adhesion proteins modulates osteoblast attachment and organization of actin cytoskeleton

L'interaction des cellules avec la matrice extracellulaire est un événement essentiel pour la différenciation, la prolifération et l'activité des ostéoblastes. Dans l'os, l'adhérence des ostéoblastes à la matrice osseuse est nécessaire pour déterminer les activités spécifiques de ces cellules et pour qu'elles synthétisent les protéines matricielles. Les intégrines sont les principaux récepteurs cellulaires impliqués dans la liaison des cellules aux protéines matricielles telles que la fibronectine, le collagène de type I et la vitronectine (via la séquence RGD). Dans cette étude, des cultures de cellules de type ostéoblastique (Saos-2) ont été réalisées sur des lamelles de verre recouvertes de différents supports de culture : DMEM seul ou DMEM supplémenté avec de la poly-L-lysine (PL), sérum de veau fœtal (FCS), fibronectine (FN), vitronectine (VN) et collagène de type I (Col-I). Le but de l'étude était de déterminer l'effet spécifique de ces protéines matricielles sur l'adhérence des cellules, leur morphologie et sur leur cytosquelette. Les caractéristiques morphologiques des cellules en culture ont été étudiées en microscopie électronique à balayage et analyse d'images. L'hétérogénéité du cytosquelette a été étudiée par analyse fractale (algorithmes des gratte-ciel et des couvertures) après une préparation spécifique des cellules pour exposer le cytosquelette. Les voies de signalisation FAK et MAPK ont été étudiées par western blot dans ces différentes conditions de culture. Les résultats ont montré que l'adhésion cellulaire a été réduite avec PL et VN après 240 minutes. Après 60 minutes, l'organisation du cytosquelette a été optimisée sur les lamelles recouvertes de FN, VN et Col-I. Aucune différence dans la phosphorylation de FAK n'a été observée mais la phosphorylation MAPK était modulée par l'adhérence spécifique aux protéines extracellulaires. Ces résultats indiquent que les conditions de culture modulent l'adhésion cellulaire, l'organisation du cytosquelette et les voies de signalisation intracellulaire en fonction des protéines extracellulaires présentes qui permettent l'adhérence des cellules ostéoblastiques.