Un processus récemment découvert permet aux cellules immunitaires de se mettre au diapason.
Une étude identifie un mécanisme que l'on trouve par ailleurs dans les cellules cancéreuses métastasées.
Les cellules cancéreuses utilisent un mécanisme inhabituel pour migrer vers de nouveaux tissus et y former des métastases. Ce même processus permet probablement aussi à certaines cellules immunitaires de rester sur le qui-vive. C'est le résultat d'une étude récente menée par l'université de Bonn. Selon cette étude, certaines structures, les centrioles, augmentent en nombre. Cela leur permet de maintenir plus facilement leur direction et donc de migrer plus rapidement vers les ganglions lymphatiques, où ils activent d'autres cellules immunitaires. Les résultats ont été publiés dans le Journal of Cell Biology.
Cellule dendritique dans laquelle deux centrosomes avec quatre centrioles (points verts) se sont formés après le contact avec un antigène.
© Miroslav Hons / Karls-Universität Vestec
Comme la police, le système immunitaire repose sur la division du travail. Tout d'abord, il y a les cellules dendritiques. Elles fouillent les tissus 24 heures sur 24 à la recherche de traces d'intrus suspects, appelés antigènes. Si elles y parviennent, elles se précipitent vers les vaisseaux lymphatiques et, de là, vers les ganglions lymphatiques de drainage. Là, elles présentent leurs découvertes à une puissante équipe de recherche, les lymphocytes T. Ces troupes endogènes savent maintenant quel ennemi combattre.
Cette attaque doit avoir lieu avant que les envahisseurs ne causent des dommages importants ou ne se multiplient trop. Il est donc important que les cellules dendritiques migrent le plus rapidement possible vers le briefing dans le ganglion lymphatique. "Nous avons découvert un mécanisme qui les aide à le faire", explique le Prof. Dr Eva Kiermaier de l'Institut LIMES (Life and Medical Sciences) de l'Université de Bonn. "Pour ce faire, ils forment davantage de certaines structures appelées centrosomes. Celles-ci les aident à maintenir leur direction plus longtemps et à atteindre ainsi plus rapidement les vaisseaux lymphatiques."
Une fonction importante dans la division cellulaire
Les centrosomes appartiennent aux organites - ce sont des complexes moléculaires qui sont responsables de tâches spécifiques dans les cellules, un peu comme les organes du corps. Normalement, il y a exactement un centrosome dans chaque cellule humaine. Peu avant la division cellulaire, il se dédouble. Les deux exemplaires migrent vers les pôles opposés de la cellule et tendent entre eux un faisceau de fibres, les microtubules. Avec eux, ils écartent les chromosomes (qui ont également doublé) lors de la division. Chacune des cellules filles qui en résulte reçoit ainsi un ensemble complet de matériel génétique ainsi que l'un des deux centrosomes.
"Cependant, les centrosomes sont également responsables de l'organisation du cytosquelette pendant la migration cellulaire", souligne Kiermaier, qui a été amené dans le Rhin depuis la Basse-Autriche (IST Austria, Klosterneuburg) en 2017 grâce au programme de rapatriés du Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie. "Nous entendons par là des protéines structurelles en forme de fibres qui donnent à la cellule sa forme et lui assurent une certaine stabilité." Le cytosquelette décide également où se trouvent "l'avant" et "l'arrière" d'une cellule. Et cela, à son tour, affecte sa direction de mouvement. "Nous avons maintenant pu montrer que les cellules dendritiques forment plusieurs centrosomes dès qu'elles entrent en contact avec un antigène", explique Ann-Kathrin Weier. La doctorante de l'Institut LIMES partage la paternité de la publication avec sa collègue Mirka Homrich. Toutes deux ont réalisé des parties importantes des expériences.
Garder le cap plus longtemps pour atteindre la destination plus rapidement
Les cellules dendritiques ont un problème : elles ne savent pas où se trouve le prochain vaisseau lymphatique par lequel elles peuvent atteindre le ganglion lymphatique. Dans leur recherche, elles procèdent selon la stratégie "essais et erreurs" : elles courent dans une direction pendant un court moment, puis en changent si elles n'ont pas rencontré de vaisseau en cours de route. "Plus elles ont de centrosomes, plus elles restent longtemps sur leur trajectoire avant de continuer à chercher dans une autre direction", explique Mirka Homrich. "Nous avons pu montrer dans des simulations informatiques que cela leur permet de trouver les vaisseaux lymphatiques beaucoup plus rapidement qu'ils ne le feraient normalement." Au cours de ce processus, la prolifération des centrosomes ajuste leur pouvoir d'endurance juste ce qu'il faut - pour qu'ils ne restent pas trop obstinément dans leur direction. Cela augmenterait le risque qu'ils s'égarent et se perdent complètement.
Le mécanisme identifié dans l'étude était auparavant totalement inconnu dans les cellules saines. On supposait que les cellules cancéreuses l'utilisaient pour former des métastases. Cependant, les centrosomes multipliés ne doivent pas être distribués librement à l'intérieur des cellules. Sinon, ils perturberaient gravement des fonctions telles que la division cellulaire. Dans les cellules tumorales comme dans les cellules dendritiques, les organites se rassemblent donc en un seul endroit - ils se regroupent. "Il existe désormais des agents qui perturbent ce regroupement des centrosomes", explique M. Kiermaier, qui est également membre du pôle d'excellence ImmunoSensation2 et du domaine de recherche transdisciplinaire "Vie et santé" de l'université de Bonn. "En conséquence, les cellules cancéreuses ne peuvent plus se diviser correctement, mais meurent".
Cependant, il est également possible que ces substances interfèrent avec le système immunitaire - après tout, les centrosomes s'y regroupent également. "Nous avons testé plusieurs de ces agents dans des cultures cellulaires", explique-t-elle. "Nous avons effectivement trouvé des preuves qu'ils pouvaient altérer de manière significative l'efficacité de la défense immunitaire". Si cela se confirme lors des essais cliniques, ce serait une mauvaise nouvelle car les effets secondaires pourraient être considérables si les substances actives étaient utilisées dans le traitement du cancer.
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 Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Ann-Kathrin Weier*, Mirka Homrich*, Stephanie Ebbinghaus, Pavel Juda, Eliška Miková, Robert Hauschild, Lili Zhang, Thomas Quast, Elvira Mass, Andreas Schlitzer, Waldemar Kolanus, Sven Burgdorf, Oliver J. Gruß, Miroslav Hons, Stefan Wieser, Eva Kiermaier; Multiple centrosomes enhance migration and immune cell effector functions of mature dendritic cells. J Cell Biol, 2022
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