A cytomechanical model bas been proposed to analyse cell-cell interactions and cell migration through chemotaxis. We consider as the leading assumption that the cell cortical tension is locally modified by the protrusive activity of neighbour cells and binding of chemoattractant molecules to membrane receptors respectively. The model derives from the one initially proposed by Alt and Tranquillo (1995), which successfully describes experimentally observed cyclic autonomous cell shape changes. It is based on force balance equations coupling intracellular hydrostatic pressure and cell cortex contraction. Considering the protrusive dynamics of L929 fibroblats observed by videomicroscopy, we simulated the influence of neighbouring protrusions on a cell spontaneous pulsating behaviour. We further investigated the role of an extracellular gradient as another kind of external stimulus. The model illustrates how binding of chemoattractant molecules can induce a cell morphological instability that, above an intracellular stress threshold, will break the cell-substratum attachment. As a result, realistic cell chemotaxis can be simulated.

En nous appuyant sur un modèle cytomécanique, nous proposons dans cet article une analyse des interactions cellule-cellule et de la migration cellulaire par chimiotaxie. Nous considérons comme hypothèse principale qu'une modification de la tension corticale cellulaire est induite, dans un cas, par l'activité protrusive des cellules voisines et, dans l'autre, par la fixation de molécules de chimioattractant sur les récepteurs membranaires. Ce modèle, initialement proposé par Alt et Tranquillo (1995), permet de décrire de façon satisfaisante les changements cycliques et spontanés des morphologies cellulaires observées expérimentalement. Il est basé sur l'écriture des équations d'équilibre mécanique couplant la pression hydrostatique intracellulaire à la contraction du cortex de la cellule. À partir d'une étude expérimentale de la dynamique protrusive de fibroblastes L929 observée en vidéomicroscopie, nous avons simulé l'influence de protrusions membranaires voisines sur le comportement pulsant spontané d'une cellule. Nous avons étudié ensuite l'effet d'un autre stimulus extracellulaire, tel qu'un gradient de chimioattractant. Le modèle montre comment la fixation des molécules de chimioattractant induit une instabilité morphologique suivie, au-delà d'un certain niveau de contraintes intracellulaires, par la rupture des adhésions cellule-substrat, l'ensemble conduisant à une simulation réaliste de la migration cellulaire par chimiotaxie.