On sait que des produits bactériens peuvent pénétrer dans les cellules humaines ; désormais, les chercheurs peuvent enfin expliquer comment les bactéries agissent ainsi. Des chercheurs de l'Université du Connecticut ont découvert que les vésicules extracellulaires (VE) des cellules humaines peuvent transporter des produits bactériens vers d'autres cellules, affectant ainsi la santé. Cette découverte met en lumière la façon dont les bactéries pénètrent dans les cellules et a des implications importantes pour la compréhension des réponses immunitaires et de la communication cellulaire.
Les bulles messagères produites par les cellules humaines peuvent capter des produits bactériens et les transmettre à d'autres cellules, rapportent des chercheurs de l'Université du Connecticut dans la revue Nature Cell Biology. Cette découverte pourrait expliquer un mécanisme clé par lequel les bactéries, à la fois amicales et infectieuses, influencent la santé humaine.
Les vésicules extracellulaires (VE) sont comme le service postal de nos cellules. Les véhicules électriques produits par les cellules sont de minuscules bulles dotées d’une enveloppe extérieure imperméable constituée de substances grasses appelées lipides et délivrées dans la circulation sanguine. Lorsqu’une autre cellule rencontre l’EV, elle l’absorbe dans le corps et l’allume. Les véhicules électriques contiennent souvent des molécules qui reçoivent des informations sur le comportement ou la croissance des cellules.
Aujourd’hui, les immunologistes Puja Kumari, Vijay Rathinam et leurs collègues de la faculté de médecine de l’Université du Connecticut rapportent que les véhicules électriques peuvent également faire quelque chose de complètement inattendu. Les parois des véhicules électriques peuvent absorber des fragments bactériens, et les bactéries possèdent souvent une fraction lipidique qui se glisse facilement dans les parois lipidiques des véhicules électriques. Ensuite, quelle que soit la cellule humaine qui s'empare de l'EV, l'EV transporte les produits bactériens dans la cellule humaine avec ses autres contenus.
"Nous avons constaté que les véhicules électriques patrouillent dans la circulation à la recherche de produits microbiens systémiques et alertent les réseaux de surveillance immunitaire intracellulaire", a déclaré Kumari, chercheur postdoctoral au laboratoire de Rasinnam.
Cela a résolu un mystère de longue date. Les chercheurs savent que nos cellules possèdent des récepteurs qui détectent les produits bactériens. Mais ils ne savaient pas exactement comment ces produits bactériens pénétraient dans les cellules.
"Nous avons appris quels produits microbiens pénètrent dans la circulation sanguine", a déclaré Rasinnam, professeur agrégé au Département d'immunologie. "Ces produits peuvent provenir de bactéries infectieuses envahissantes ou de bactéries amicales, telles que celles qui vivent dans notre intestin. Lorsque les récepteurs à l'intérieur des cellules les détectent, les bactéries envoient des signaux qui peuvent aider l'intestin, le système immunitaire ou même le cerveau à fonctionner correctement. Ou bien, elles peuvent provoquer l'autodestruction des cellules et déclencher une inflammation, selon le type de bactérie et les produits impliqués. Mais nous ne savons pas comment les produits microbiens provenant de bactéries nocives ou amicales qui pénètrent dans la circulation sanguine passent de l'extérieur de la cellule à l'intérieur de la cellule. "
Pour prouver que les électrosomes transportaient effectivement des fragments bactériens et les amenaient dans les cellules, Kumari, Rasinnam et leurs collègues ont mené une série d'expériences. Tout d’abord, ils ont injecté à des souris du LPS marqué en vert produit par des bactéries. Environ une heure plus tard, ils ont trouvé du LPS vert sur les EV dans le sang des souris. Deuxièmement, lorsqu’ils ont transféré ces EV contenant du LPS vert dans un autre groupe de souris, ils ont trouvé du LPS vert à l’intérieur des cellules des souris receveuses, déclenchant une inflammation.
Bien qu’ils n’aient pas tenté d’expériences avec des produits microbiens autres que le LPS, ils soupçonnent que quelque chose de similaire se produira.
"Nous pensons que cela joue un rôle à la fois dans la physiologie normale et dans l'infection. Les produits microbiens du microbiote intestinal sont libérés dans la circulation sanguine et sont très importants pour le corps. Les véhicules électriques peuvent jouer un rôle bénéfique à cet égard", a déclaré Rasinham.
Références : « Les vésicules extracellulaires de l'hôte confèrent un accès cytosolique à la licence systémique LPS, à la détection non canonique de l'inflammation et à la pyroptose » par Puja Kumari, Swathy O. Vasudevan, Ashley J. Russo, Skylar S. Wright, Víctor Frailee, Rathinam. Wright, Víctor Fraile-Ágreda, Dylan Krajewski, Evan R. Jellison, Ignacio Rubio, Michael Bauer, Atsushi Shimoyama, Koichi Fukase, Yuanpeng Zhang, Joel S. Pachter, Sivapriya Kailasan Vanaja et Vijay A. Rathinam, 16 novembre 2023, Nature Cell Biology.
DOI:10.1038/s41556-023-01269-8
Source compilée : ScitechDaily