Thèse Contrôle Électromécanique de la Migration Cellulaire Dirigée dans l'Épithélium Intestinal H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : MCD - Molecular, Cellular and Developmental Biology Unit Direction de la thèse : Denis KRNDIJA ORCID 0000000186867542 Début de la thèse : 2027-09-01 Date limite de candidature : 2026-11-23T23:59:59 L'épithélium intestinal est continuellement renouvelé : les cellules nouvellement produites migrent collectivement depuis les cryptes vers l'extrémité des villosités, où elles sont finalement éliminées. Cette migration à longue distance est remarquablement robuste, malgré des perturbations mécaniques et biochimiques constantes. Bien que les forces générées par le cytosquelette soient connues pour participer au mouvement épithélial, les signaux qui assurent un guidage directionnel persistant le long de l'axe crypte-villosité restent inconnus.

Ce projet de thèse testera l'hypothèse selon laquelle les signaux bioélectriques générés par l'épithélium intestinal interagissent avec la mécanique tissulaire pour guider la migration cellulaire collective dirigée. Le ou la doctorant·e combinera des monocouches d'organoïdes intestinaux et des explants intestinaux avec de l'imagerie en temps réel et des analyses quantitatives de la migration, de l'organisation tissulaire et de la mécanique. Les propriétés électriques seront cartographiées à l'aide d'approches d'imagerie du potentiel membranaire et d'électrophysiologie, tandis que l'activité mécanique sera suivie par l'analyse de la dynamique cellulaire et tissulaire et de paramètres liés aux forces.

Un objectif central sera d'établir des relations causales en testant si la modification de l'activité électrique épithéliale affecte la directionnalité de la migration et la mécanique tissulaire, et inversement si la modulation de l'activité mécanique modifie les profils électriques. Des expériences de stimulation par champ électrique contrôlé, des mesures par microélectrodes et des approches microfluidiques développées dans le laboratoire de Thuan Beng Saw à Westlake University permettront de tester ces relations dans des conditions bien définies.

En combinant des modèles intestinaux physiologiquement pertinents à Toulouse avec des approches électromécaniques réductionnistes à Westlake, le projet déterminera si les signaux bioélectriques endogènes contribuent au guidage directionnel et à la robustesse de la migration épithéliale intestinale. Plus largement, il permettra de mieux comprendre comment les signaux physiques coordonnent le mouvement cellulaire au cours du renouvellement continu de l'épithélium.

Le projet s'inscrira dans le cadre d'une collaboration internationale entre les équipes de Toulouse et de Westlake récemment financée par un Research Grant du Human Frontier Science Program (HFSP), offrant un environnement scientifique solide ainsi qu'un accès à des expertises et technologies complémentaires. The intestinal epithelium undergoes continuous renewal, with newly generated cells migrating collectively from crypts towards villus tips while maintaining essential barrier, absorptive and secretory functions. Although active cytoskeletal forces are known to contribute to this migration, the mechanisms that provide persistent directional guidance over long distances remain poorly understood. The intestinal epithelium also generates transepithelial electrical potentials through ion transport and junctional resistance, and growing evidence indicates that endogenous electric fields can influence epithelial organisation and cell migration. However, how these bioelectric signals interact with tissue mechanics to control directional migration in the gut remains largely unexplored. This project addresses this gap by investigating the electromechanical mechanisms that guide collective cell migration during intestinal epithelial renewal.

Nous recherchons un·e candidat·e très motivé·e, titulaire d'un Master (ou diplôme équivalent) en biologie cellulaire, biologie du développement, biophysique, bio-ingénierie ou dans une discipline connexe, et présentant un fort intérêt pour la recherche interdisciplinaire à l'interface entre biologie et physique.
Une expérience en culture cellulaire ou d'organoïdes, microscopie de fluorescence, analyse quantitative d'images ou approches biophysiques serait un atout, mais une expertise dans l'ensemble de ces domaines n'est pas requise.
Le ou la candidat·e devra être intéressé·e par la combinaison d'approches expérimentales en biologie cellulaire et d'approches quantitatives, ainsi que par le travail dans un environnement de recherche international.
Niveau d'anglais : B2 ou supérieur.

Application link : https://edd-projets.utoulouse.fr/