Un interrupteur d'urgence épigénétique améliore la défense contre les infections
Pendant les infections, le système hématopoïétique passe du mode normal au mode d'urgence. Cela améliore la défense contre les agents pathogènes. Des scientifiques du Centre allemand de recherche sur le cancer (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) ont découvert un commutateur épigénétique dans les cellules souches sanguines et les cellules progénitrices de souris qui peut déclencher le passage d'un mode à l'autre.
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Si le programme d'urgence de l'hématopoïèse démarre dans l'organisme, cela signale un état d'alarme du système immunitaire et sert deux objectifs différents : Par rapport à l'hématopoïèse en "mode normal", le programme d'urgence entraîne une reconstitution accrue des cellules immunitaires qui sont consommées lors d'infections ou d'inflammations. En outre, le programme d'urgence place l'ensemble du système immunitaire dans une phase de préactivation qui permet d'éliminer plus rapidement les infections.
Les caractéristiques du programme d'urgence sont, par exemple, une augmentation du taux de division des cellules souches du sang et une modification de l'équilibre des globules blancs matures en faveur des cellules myéloïdes (macrophages et granulocytes). Normalement, le programme d'urgence est déclenché par des composants moléculaires typiques des agents pathogènes ou par des substances messagères pro-inflammatoires comme certains interférons.
Mais que se passe-t-il dans les cellules souches et les cellules progénitrices du sang ? Existe-t-il un interrupteur cellulaire qui déclenche le programme d'urgence ? Les scientifiques dirigés par Nikolaus Dietlein et Hans-Reimer Rodewald du Centre allemand de recherche sur le cancer (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) ont ciblé une modification épigénétique spécifique, abrégée H2Bub1. Elle est impliquée dans l'activation des gènes qui sont activés par l'interféron à la suite d'une infection virale et qui sont importants pour la défense contre l'infection. La modification, qui se fixe sur les protéines de conditionnement de l'ADN, les histones, est à nouveau éliminée par l'enzyme USP22.
H2Bub1 et USP22 pourraient-ils être l'interrupteur recherché qui déclenche le programme d'urgence dans la cellule souche du sang ? Les chercheurs dirigés par Rodewald ont étudié la question chez des souris dont les cellules souches sanguines ont été génétiquement désactivées par l'USP22. Chez ces animaux, le programme d'urgence de l'hématopoïèse, avec toutes ses caractéristiques essentielles, s'est déroulé sans aucune infection détectable ni augmentation du taux d'interféron.
Les animaux génétiquement modifiés étaient mieux à même de combattre une infection par la bactérie Listeria monocytogenes que les souris normales. En outre, d'importantes cellules charognardes dans leur sang, les granulocytes neutrophiles, ont mieux réussi à engloutir les bactéries.
Comme on pouvait s'y attendre, le matériel génétique des cellules sanguines des animaux dont le gène a été modifié présentait également une quantité beaucoup plus importante de modifications épigénétiques H2Bub1. "L'augmentation du niveau de H2Bub1 semble être le bouton d'alarme qui met le système immunitaire en veille. En particulier, cela met la défense immunitaire innée, qui est particulièrement importante lors du premier contact avec un pathogène, en alerte de défense renforcée", explique Nikolaus Dietlein, premier auteur de la publication actuelle. L'USP22, qui supprime la modification de H2Bub1, met fin à l'alerte chez les animaux normaux.
H2Bub1 et USP22 sont également présentes dans les cellules humaines et, selon les recherches actuelles, elles y remplissent des fonctions comparables à celles des souris. Hans-Reimer Rodewald déclare : "Chez la souris, nous avons pu montrer qu'une modification épigénétique améliore la défense contre les infections. Cependant, la façon dont la perte de USP22 affecte les cellules souches et progénitrices hématopoïétiques humaines est encore inconnue et doit maintenant être étudiée. L'inhibition de l'USP22 par des médicaments pourrait peut-être un jour contribuer à améliorer la défense immunitaire contre les agents pathogènes. Toutefois, jusqu'à présent, cela n'a pas encore été prouvé et doit être testé dans le cadre d'autres études."
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
Nikolaus Dietlein, Xi Wang, Jonas Metz, Olivier Disson, Fuwei Shang, Celine Beyersdörffer, Esther Rodríguez Correa, Daniel B. Lipka, Yvonne Begus-Nahrmann, Robyn Laura Kosinsky, Steven A. Johnsen, Marc Lecuit, Thomas Höfer, Hans-Reimer Rodewald: Usp22 is an intracellular regulator of systemic emergency hematopoiesis; Science Immunology 2022
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