Les scientifiques ont un premier aperçu de la façon dont les particules mystérieuses se détachent des cellules immunitaires – ScienceDaily

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Des chercheurs de l’Institut d’immunologie La Jolla (LJI) ont découvert que les personnes atteintes de septicémie ont des particules jamais vues auparavant dans leur sang. Les scientifiques sont les premiers à montrer que ces particules, appelées structures allongées dérivées des neutrophiles (ENDS), se détachent des cellules immunitaires et changent de forme au fur et à mesure qu’elles parcourent le corps.

«Nous avons en fait trouvé une nouvelle particule dans le corps humain qui n’avait jamais été décrite auparavant», explique l’instructeur de LJI Alex Marki, MD, qui a été le premier auteur de l’étude. “Ce n’est pas quelque chose qui arrive tous les jours.”

L’étude, publiée le 4 décembre 2020 dans le Journal de médecine expérimentale montre l’importance de comprendre comment les cellules immunitaires changent au cours d’une maladie.

«Les extrémités ne sont pas normales – elles ne sont pas détectables chez les personnes en bonne santé ou les souris», explique le professeur LJI Klaus Ley, MD, qui a été l’auteur principal de l’étude. “Mais les extrémités sont très élevées dans la septicémie, et je ne serais pas surpris si elles étaient élevées dans d’autres maladies inflammatoires.”

Le début de la fin

La découverte de ENDS a commencé par une observation étrange.

Marki étudiait les neutrophiles, une sorte de cellule immunitaire qui se déplace dans la circulation sanguine et se glisse dans les tissus pour combattre les infections. À l’époque, il étudiait des souris vivantes pour confirmer la présence de tubes appelés attaches. Ces attaches sont attachées aux neutrophiles lorsqu’elles roulent sur la paroi des vaisseaux sanguins.

Au cours de ces expériences, Marki a remarqué de longs et minces objets d’origine neutrophile collés à la paroi du vaisseau. Comme aucune structure de ce type n’était décrite dans la littérature scientifique, l’équipe a dû trouver un nom pour eux. Le nom d’argot de laboratoire initial «saucisses» a finalement été remplacé par les structures allongées dérivées des neutrophiles ou ENDS.

Désespérée d’en savoir plus sur ces nouveaux objets, l’équipe de LJI a développé une série de nouvelles techniques pour étudier comment les ENDS se forment et se dégradent – et pour les détecter dans le plasma sanguin humain et murin.

Grâce à des techniques d’imagerie sophistiquées, l’équipe de LJI a compris que les attaches deviennent des extrémités. Au fur et à mesure que les neutrophiles s’effondrent et roulent, leurs attaches deviennent de plus en plus longues. Finalement, les attaches deviennent trop minces – seulement 150 nanomètres (environ 1 / 500ème de la largeur d’un cheveu humain). Puis ils se cassent au milieu. Une partie de l’attache reste avec le neutrophile, mais le fragment brisé s’envole dans la circulation sanguine, pour former une extrémité.

Les chercheurs ont montré que ces extrémités s’enroulent contre la paroi du vaisseau jusqu’à ce qu’elles prennent une forme arrondie. Il est probable que les extrémités restent intactes pendant un certain temps, mais pas pour longtemps. Sans aucun organite vital à l’intérieur, les extrémités commencent à mourir. En fait, les chercheurs ont découvert que les ENDS sécrètent des molécules de signalisation révélatrices qui favorisent l’inflammation.

Par rapport aux sujets sains, les chercheurs ont montré que les ENDS sont environ 100 fois plus détectables chez les patients septiques.

Ce que cela signifie pour la septicémie

Une septicémie peut survenir lorsque le système immunitaire réagit de manière excessive à une infection en inondant le corps de produits chimiques dangereux. Au lieu de simplement combattre l’infection, ces produits chimiques provoquent des dommages aux organes lorsqu’ils traversent la circulation sanguine. Le taux de mortalité par «choc» septique est de 30 pour cent.

«Une fois que vous êtes à l’hôpital, la septicémie est la cause la plus fréquente de décès», explique Ley.

Ley et Marki ne savent toujours pas pourquoi la FIN se forme chez les patients atteints de septicémie. Pour en savoir plus, Marki espère collecter plus d’échantillons de patients pour suivre la formation et la fréquence des ENDS au fil du temps. «Je voudrais étudier le sang à partir de plusieurs moments de chaque patient – pour voir la dynamique de la façon dont les ENDS changent», dit-il.

Ley dit qu’il est théoriquement possible que les ENDS puissent un jour servir de biomarqueur pour la détection précoce du sepsis, mais il est actuellement impossible de les détecter dans un cadre clinique. «À l’heure actuelle, le test n’est pas pratique car il nécessite une instrumentation spécialisée», explique Ley.

Plutôt que de servir de diagnostic, Ley pense qu’étudier les ENDS pourrait révéler des secrets sur l’évolution du système immunitaire. Il est curieux de savoir comment le processus de formation des ENDS a évolué – et pourquoi.

«Les neutrophiles sont des cellules très molles qui peuvent se déformer pour atteindre presque n’importe quel endroit du corps», explique Ley. “Donc, une hypothèse que j’ai est que FIN pourrait être le prix à payer pour avoir une cellule aussi souple – que si vous tirez trop fort, elle s’effondre.”

Cette étude, intitulée “Les structures allongées dérivées des neutrophiles sont des microparticules à diffusion hématogène formées par le roulement des neutrophiles pendant la septicémie”, a été soutenue par les National Institutes of Health (subventions P01 HL078784, P01 HL151433, R01HL145454, S10OD021831), l’American Heart Association (17POST33410940 , 18POST34060251, 16POST31160014, 18CDA34110426) et un prix DFG (GZ WI 4811 / 1-1).

Marki est récipiendaire du prix Tullie and Rickey Families SPARK à l’Institut La Jolla d’immunologie.

D’autres auteurs de l’étude comprenaient Konrad Buscher, Cristina Lorenzini, Matthew Meyer, Ryosuke Saigusa, Zhichao Fan, Yi-Ting Yeh, Nadine Hartmann, Jennifer M. Dan, William Bill Kiosses, Gregory J.Dor, Rajee Ganesan, Holger Winkels, Marco Orecchioni, Sara McArdle, Zbigniew Mikulski, Yoav Altman, Jack Bui, Mitchell Kronenberg, Shu Chien, Jeffrey D. Esko, Victor Nizet, David Smalley et Johannes Roth.

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