Comment les cellules du système immunitaire reconnaissent l'étiquette qui marque les agents pathogènes pour les détruire
Une étude menée par des chercheurs du CIB-CSIC décrit au niveau atomique comment deux protéines clés dans la lutte contre les infections interagissent et sont reconnues
Des scientifiques du Centre de recherche biologique Margarita Salas du CSIC (CIB-CSIC) ont collaboré pour expliquer au niveau atomique comment fonctionne l'un des mécanismes les plus importants par lequel le système immunitaire reconnaît les agents pathogènes. L'étude, publiée dans Nature Communications, révèle comment les récepteurs CR3 à la surface des macrophages et d'autres cellules immunitaires reconnaissent la molécule iC3b avec laquelle le système du complément marque les agents pathogènes afin qu'ils puissent être détruits par phagocytose. Cette découverte pourrait contribuer au développement de stratégies contre les maladies auto-immunes et inflammatoires.
Structure cristallographique de iC3b en complexe avec le domaine αI de CR3.
CIB-CSIC
Le système du complément est une composante fondamentale de l'immunité innée chez l'homme. Il est composé de plus de 30 protéines dans le plasma, ainsi que de récepteurs et de régulateurs sur la membrane de nombreuses cellules, et est activé par la présence d'agents pathogènes et d'autres substances qu'il reconnaît comme étrangères. "C'est notre première défense contre l'infection par des agents pathogènes et sa mission est de marquer les agents pathogènes avec des signaux moléculaires pour leur destruction", explique M. Cristina Vega, chercheur au CIB-CSIC et auteur principal de l'étude.
Lorsque le complément est activé à la surface des agents pathogènes, la protéine C3, l'une des protéines les plus abondantes du plasma, subit une série de transformations qui conduisent à la fixation covalente de milliers de molécules C3 activées à la surface de l'agent pathogène (opsonisation). La principale protéine de liaison ou opsonine est l'iC3b, l'une des molécules C3 activées.
L'opsonisation est essentielle pour combattre l'infection, car les cellules effectrices du système immunitaire sont capables de reconnaître les agents pathogènes opsonisés par l'iC3b comme une menace, de s'y attacher et de les phagocyter. À cette fin, les macrophages utilisent une protéine complexe à leur surface, le récepteur 3 du complément (CR3). L'interaction entre iC3b et CR3 est donc responsable de l'adhésion et de la phagocytose des pathogènes recouverts d'iC3b par les macrophages. Les travaux présentés par les chercheurs du CIB-CSIC révèlent les détails moléculaires de la manière dont cette interaction entre iC3b et CR3 se produit.
"Avec ce travail, nous avons découvert que l'interaction des protéines iC3b et CR3 est de nature modulaire. Cette modularité confère une grande polyvalence et spécificité à l'interaction, favorisant la reconnaissance des agents pathogènes dans les zones à forte densité de molécules iC3b. Le dysfonctionnement de ces protéines peut entraîner une susceptibilité accrue aux infections et à des maladies auto-immunes rares", explique M. Vega.
Bien que la fonction générale de l'iC3b soit connue, sa structure atomique, ainsi que les détails de la spécificité de l'iC3b et de sa reconnaissance par CR3 étaient inconnus. Cette nouvelle étude complète les informations sur ces deux protéines clés dans la lutte contre les infections. "La résolution de la structure de ce complexe représente une étape importante vers la compréhension de la manière dont les cellules du système immunitaire exploitent l'activité du système du complément pour détecter et détruire les agents pathogènes, un processus essentiel pour préserver la santé contre de nombreux agents infectieux", explique Francisco J. Fernández, premier auteur de l'article.
"Ces travaux soulignent l'importance du maintien d'un apport continu de molécules iC3b à la surface des agents pathogènes par le système du complément, ce qui explique des données antérieures que nous ne comprenions pas entièrement et soulève la possibilité d'intervenir dans le système du complément pour favoriser ce processus", explique Santiago Rodríguez de Córdoba, professeur de recherche au CIB-CSIC et collaborateur de ces travaux.
Les groupes de Vega et de Rodríguez de Córdoba appartiennent à la Plateforme de santé globale du CSIC, où ils collaborent à des études visant à traiter les symptômes les plus graves du covid-19 à l'aide de stratégies axées sur le système du complément. Les deux groupes ont précédemment décrit de nouveaux mécanismes d'immuno-évasion chez Streptococcus pyogenes et d'autres bactéries pathogènes qui interfèrent avec le rôle de la protéine C5a du complément, réduisant ainsi l'attraction des neutrophiles vers les sites d'infection. Leurs travaux publiés faciliteront le développement de stratégies visant à moduler l'activité des CR3 dans les maladies auto-immunes et inflammatoires.
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 Espagnol peut être trouvé ici.
Publication originale
Fernández FJ, Santos-López J, Martínez-Barricarte R, Querol-García J, Martín-Merinero H, Navas-Yuste S, Savko M, Shepard WE, Rodríguez de Córdoba S y Vega MC.; "The crystal structure of iC3b-CR3 αI reveals a modular recognition of the main opsonin iC3b by the CR3 integrin receptor."; Nature Communications.
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