Comment les cellules immunitaires livrent leur cargaison mortelle
La précision est décisive pour les cellules immunitaires : les cellules tueuses naturelles et les cellules T éliminent les cellules infectées ou dégénérées en libérant de manière ciblée des particules hautement toxiques. Une nouvelle étude du CeMM, de la St. Anna Kinderkrebsforschung, de MedUni Wien, de Med Uni Graz, de l'hôpital universitaire de Bonn (UKB) et de l'université de Bonn donne un aperçu plus détaillé de la manière dont ces granules cytotoxiques sont libérés.
Images de synapses immunitaires formées par les cellules NK-92. Rouge : granules cytotoxiques/lytiques ; vert : sphingolipides, GM1 ou GB3 ; cyan : coloration de l'actine
Copyright: Kalinichenko
Dans la revue spécialisée Science Immunology, l'équipe décrit un lien inattendu entre le métabolisme des graisses et la capacité du système immunitaire à délivrer sa "cargaison mortelle" de manière ciblée - et fournit de nouveaux aperçus sur les maladies causées par des défauts génétiques.
Notre système immunitaire dépend de cellules spécialisées comme les cellules tueuses naturelles (cellules NK) et les cellules T pour détecter et détruire les intrus dangereux comme les virus ou les cellules cancéreuses. Pour ce faire, elles libèrent des "paquets" microscopiques remplis de molécules hautement toxiques - appelées granules cytotoxiques - qui tuent les cellules infectées ou dégénérées. Bien que l'étude des maladies immunitaires ait déjà permis d'identifier certaines molécules clés, d'autres molécules qui pourraient être importantes pour ce mécanisme de libération sont encore inconnues.
Dans leur travail actuel, paru dans Science Immunology, une équipe de recherche internationale dirigée par Kaan Boztug, professeur à MedUni Wien, chef de groupe de recherche à St. Anna Kinderkrebsforschung, chercheur principal adjoint au centre de recherche en médecine moléculaire CeMM, directeur de la clinique d'immunologie et de rhumatologie pédiatriques de l'UKB et membre du cluster d'excellence ImmunoSensation2 de l'université de Bonn, en collaboration avec Artem Kalinichenko, professeur assistant à l'université de médecine de Graz et ancien post-doctorant senior à la clinique St. Anna Kinderkrebsforschung et au CeMM, et Jakob Huemer, ancien étudiant en doctorat au CeMM (tous deux anciens membres du groupe de recherche de Kaan Boztug), ont fait une découverte qui élargit fondamentalement notre compréhension des défenses immunitaires.
En utilisant des méthodes d'analyse basées sur les "ciseaux génétiques" CRISPR, les chercheurs ont découvert qu'un groupe inattendu de gènes jouait un rôle central dans la libération de granules cytotoxiques dans les cellules NK et T humaines. De manière surprenante, beaucoup de ces gènes sont liés au métabolisme cellulaire des lipides. L'équipe a pu montrer que certains lipides contribuent à ce que les protéines importantes pour la libération contrôlée des granules atteignent leur cible correcte au sein des cellules immunitaires - et assurent ainsi l'élimination précise des cellules infectées ou dégénérées.
Cette percée ne contribue pas seulement à une meilleure compréhension du fonctionnement des cellules immunitaires, mais fournit également de nouvelles connaissances sur les maladies causées par des défauts génétiques - comme les troubles neurologiques rares ou les déficits immunitaires congénitaux.
"En explorant systématiquement les voies de signalisation génétique et en combinant la génomique fonctionnelle avec des études de suivi mécanistiques, nous avons découvert un nouveau groupe de gènes qui contrôlent le fonctionnement des cellules T et NK et qui tuent à la fois les cellules infectées par des virus et les cellules tumorales", explique Artem Kalinichenko, co-auteur. "Ces découvertes peuvent aider à mieux diagnostiquer les maladies génétiques - et, à long terme, ouvrir la voie à de nouvelles thérapies".
"Il est fascinant de voir que des molécules initialement connues en neurobiologie et liées au métabolisme et à la modification des graisses sont également essentielles pour un mécanisme particulier de défense immunitaire", ajoute Jakob Huemer, également co-auteur de l'étude. "Nos résultats soulèvent de nouvelles questions sur la manière dont des voies de signalisation cellulaires communes influencent des systèmes biologiques très différents".
"Ce travail montre le potentiel de la recherche collaborative, motivée par la curiosité", résume l'auteur principal Kaan Boztug. "Nous avons pu mettre en évidence un lien totalement inattendu entre la biologie des lipides et la fonction des cellules immunitaires, reliant ainsi des processus biologiques apparemment indépendants. Ces découvertes nous aideront à améliorer le diagnostic des patients atteints de déficiences immunitaires rares et sont également pertinentes pour le développement futur d'approches d'immunothérapie du cancer".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Artem Kalinichenko, Jakob Huemer, Theresa Humer, Matthias Haimel, Michael Svaton, Nicolas Socquet-Juglard, Giovanna Perinetti Casoni, Celine Prakash, Maximilian von der Linde, Julia Pazmandi, et al.; "Protein palmitoylation and sphingolipid metabolism control regulated exocytosis in cytotoxic lymphocytes"; Science Immunology, Volume 10
Autres actualités du département science
