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Innate Immune Cell Swarms: Integrating and Adapting Single Cell and Population Dynamics in Inflamed and Infected Tissues

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Stop au nom des neutrophiles!

Gardiens du système immunitaire, les neutrophiles jouent un rôle essentiel pour contenir les infections. De nouvelles recherches nous éclairent sur la façon dont ils déclenchent et, surtout, arrêtent une attaque.

Santé

Lorsque notre système immunitaire est attaqué, les neutrophiles viennent à la rescousse. Ces globules blancs sont des assassins mortels qui patrouillent dans notre corps, traquent les tissus infectés et tuent les agents pathogènes les plus dangereux qui se trouvent sur leur chemin. Mais ne vous y trompez pas, ces cellules ne sont en aucun cas des loups solitaires. En réalité, le secret de leur efficacité réside dans leur capacité à travailler ensemble en tant que collectif. «Lorsqu’une infection est découverte, le premier neutrophile qui arrive sur les lieux libère un signal chimique qui attire d’autres cellules», explique Tim Lämmermann, chercheur à l’Institut Max Planck d’immunobiologie et d’épigénétique. Comme l’explique Tim Lämmermann, une fois ce signal envoyé, les cellules rassemblées forment un groupe et se mettent au travail, attaquant l’infection comme un essaim mortel. Mais comment s’arrêtent‑elles? «En théorie, si la réaction d’essaimage restait telle quelle, les neutrophiles continueraient à s’accumuler et finiraient par endommager les tissus qu’ils sont censés protéger», ajoute Tim Lämmermann. Dans le cadre du projet IMMUNE CELL SWARMS, financé par le Conseil européen de la recherche, Tim Lämmermann et son équipe de chercheurs ont entrepris de déchiffrer la biologie fondamentale de l’essaimage des neutrophiles et de déterminer les causes de son arrêt.

Un coup de frein (moléculaire)

En utilisant un microscope spécial sur des tissus vivants, les chercheurs du projet ont pu visualiser les neutrophiles en temps réel. Ils ont découvert que les neutrophiles présentent une fonction d’arrêt intégrée. Plus précisément, la réaction d’essaimage des neutrophiles est réduite grâce à un frein moléculaire qui permet à l’essaim d’arrêter son mouvement dès qu’il perçoit des concentrations excessives du signal chimique. «L’essaim peut essentiellement sentir quand il est assez grand, et à ce moment‑là, il devient insensible à ses propres signaux sécrétés qui l’ont rassemblé en premier lieu», explique Tim Lämmermann. «Lorsque cela se produit, l’essaim cesse de s’accumuler, ce qui permet de contenir efficacement les infections bactériennes.» Les chercheurs sont même allés un peu plus loin en identifiant la protéine médiatrice exacte de cet effet de freinage: le récepteur kinase 2 couplé à la protéine G. «C’est cette protéine qui fait en sorte que les neutrophiles ne répondent plus au signal “d’appel aux armes” une fois qu’un nombre suffisamment élevé s’est rassemblé», fait remarquer Tim Lämmermann. Selon le chercheur, ces résultats sont surprenants, car on a toujours supposé que les signaux externes provenant des tissus étaient responsables de l’arrêt de l’activité des neutrophiles. «Nos travaux ont en réalité démontré le contraire», a‑t‑il indiqué. «Les neutrophiles présentent une fonction d’autocontrôle qui établit un équilibre optimal entre les phases de recherche et de destruction dans la lutte contre les agents pathogènes.»

Des découvertes inattendues ouvrent de nouvelles perspectives

Le projet IMMUNE CELL SWARMS a apporté un nouvel éclairage sur un aspect important de la biologie des neutrophiles, particulièrement pertinent pour comprendre comment le système immunitaire combat les infections bactériennes. «Nos découvertes inattendues sur les stratégies de chasse des cellules immunitaires pourraient ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques», conclut Tim Lämmermann. «Notre travail est également susceptible de servir de tremplin à des recherches avancées sur le comportement collectif d’autres armées de cellules.» Tim Lämmermann et son équipe étudient actuellement comment les conditions physiopathologiques, telles que le diabète et divers types d’infections bactériennes, influencent — et perturbent potentiellement — la capacité cruciale d’autocontrôle des neutrophiles.

Mots‑clés

IMMUNE CELL SWARMS, neutrophiles, système immunitaire, globules blancs, agents pathogènes, infections bactériennes

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