De nouvelles recherches révèlent que les cellules immunitaires peuvent naviguer de manière indépendante dans des environnements complexes en façonnant activement des signaux chimiques, présentant une capacité de mouvement autodirigée plus élevée que celle estimée auparavant, une découverte qui a de profondes implications pour la compréhension des réponses immunitaires et des métastases cancéreuses.
Le mouvement directionnel des cellules est un phénomène fondamental indispensable dans la vie. C’est une condition préalable importante à l’ontogenèse, à la réorganisation vasculaire, à la réponse immunitaire, etc. La chercheuse d’InFLAMES, Jonna Alanko, a révélé que ces cellules ne sont pas seulement des répondeurs passifs aux signaux chimiques présents dans leur environnement. Au lieu de cela, ils modifient activement ces signaux et s’auto-organisent pour naviguer dans des environnements complexes.
Une étude menée par la chercheuse postdoctorale Jonna Alanko s'est concentrée sur le mouvement et la navigation des cellules immunitaires dans le corps. Les chimiokines sont une classe de protéines de signalisation qui jouent un rôle crucial dans le guidage des cellules immunitaires vers des emplacements spécifiques. Les chimiokines, par exemple, se forment dans les ganglions lymphatiques et forment des signaux chimiques, appelés gradients de chimiokines, dans le corps que les cellules suivent. Alanco pense que ces gradients de chimiokines sont comme des traînées d'odeur laissées dans l'air, et plus on s'éloigne de la source de l'odeur, plus l'odeur est faible.
La sagesse conventionnelle veut que les cellules immunitaires reconnaissent leurs cibles en suivant les gradients de chimiokines existants. En d’autres termes, les cellules qui suivent ces signaux sont considérées comme des acteurs passifs, ce qui n’est pas le cas.
"Nous démontrons pour la première fois que, contrairement aux concepts précédents, les cellules immunitaires n'ont pas besoin des gradients de chimiokines existants pour trouver leur propre direction. Même dans des environnements complexes, elles peuvent créer leurs propres gradients pour migrer collectivement et efficacement."
Les cellules immunitaires possèdent des récepteurs qui détectent les signaux des chimiokines. L’un de ces récepteurs s’appelle CCR7 et se trouve sur les cellules dendritiques. Les cellules dendritiques sont des cellules professionnelles présentatrices d’antigènes qui jouent un rôle important dans l’activation de l’ensemble de la réponse immunitaire. Ils doivent localiser l’infection, l’identifier, puis migrer l’information vers les ganglions lymphatiques. Dans les ganglions lymphatiques, les cellules dendritiques interagissent avec d’autres cellules du système immunitaire pour déclencher une réponse immunitaire contre les agents pathogènes.
Les recherches menées par Alanko ont révélé que les cellules dendritiques non seulement reçoivent des signaux de chimiokines via leurs récepteurs CCR7, mais façonnent également activement leur environnement chimique en consommant des chimiokines. Ce faisant, les cellules dendritiques forment des gradients locaux qui guident leur mouvement et celui des autres cellules immunitaires. Les chercheurs ont également découvert que les lymphocytes T, un autre type de cellule immunitaire, bénéficient également de ces gradients auto-générés pour améliorer leur propre mouvement directionnel.
"Lorsque les cellules immunitaires sont capables de générer des gradients de chimiokines, elles peuvent éviter les obstacles à venir dans un environnement complexe et se guider ainsi que les autres cellules immunitaires pour se déplacer de manière directionnelle", explique Joana Alainco.
Cette découverte approfondit notre compréhension de la manière dont les réponses immunitaires sont coordonnées dans l’organisme. Cependant, cela révèle également comment les cellules cancéreuses dirigent leur mouvement pour créer des métastases.
"Le récepteur CCR7 est également présent dans de nombreux types de cancer et, dans ces cas, on pense qu'il favorise les métastases cancéreuses. Les cellules cancéreuses peuvent même utiliser les mêmes mécanismes que les cellules immunitaires pour guider leur mouvement. Par conséquent, nos résultats pourraient aider à concevoir de nouvelles stratégies pour modifier les réponses immunitaires et cibler certains cancers."
Référence Jonna Alanko, Mehmet Can Uçar, Nikola Canigova, Julian Stopp, Jan Schwarz, Jack Merrin, Edouard Hannezo et Michael Sixt ont publié dans Science Immunology le 1er septembre 2023 : « CCR7 agit simultanément comme capteur et puits pour CCL19 pour coordonner la migration collective des leucocytes.
DOI:10.1126/sciimmunol.adc9584
Source compilée : ScitechDaily