Les cellules T ont besoin de "centrales électriques" saines
Certaines cellules T du système immunitaire sont particulièrement sensibles aux perturbations génétiques de leurs centrales mitochondriales.
Toutes les cellules possèdent leurs propres centrales électriques, appelées mitochondries. Il y a souvent plus de 100 mitochondries par cellule et chacune possède son propre génome, qui contient à son tour les gènes responsables de la production d'énergie. Si des erreurs se glissent dans ces gènes, cela peut entraîner des problèmes dans la cellule et provoquer des maladies. Des scientifiques de l'Institut de santé de Berlin à la Charité (BIH) et du Centre Max Delbrück ont découvert que les cellules T du système immunitaire sont particulièrement sensibles aux perturbations génétiques au sein de leurs centrales mitochondriales. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Nature Genetics.
Les patients atteints du syndrome de Pearson souffrent d'anémie parce que leur moelle osseuse produit trop peu de globules rouges. Des anomalies du système immunitaire sont également suspectées, mais elles n'ont pas encore été étudiées en détail. La source de ces problèmes est constituée par des erreurs dans le génome des centrales énergétiques cellulaires, les mitochondries, explique le Dr Leif S. Ludwig, directeur du Emmy Noether Independent Junior Research Group "Stem Cell Dynamics and Mitochondrial Genomics" au BIH et au Max Delbrück Center. "Le génome des mitochondries présente de grandes lacunes (délétions) chez ces patients, ce qui fait que les cellules n'ont pas assez d'énergie pour remplir leurs diverses fonctions."
Pas de mutations dans les mitochondries de certaines cellules T
Le groupe de Ludwig fait partie du domaine d'intérêt commun "Single-Cell Approaches for Personalized Medicine", que le BIH de la Charité a fondé avec le Centre Max Delbrück et la Charité - Universitätsmedizin Berlin. Les scientifiques sont spécialisés dans l'analyse des cellules individuelles et ont donc pu examiner de près les cellules sanguines et immunitaires des patients. "Nos recherches ont montré que les modifications pathogènes du génome mitochondrial n'étaient pas présentes de la même manière dans toutes les cellules", explique Ludwig, biologiste cellulaire. "Par exemple, les mitochondries de certains types de cellules T étaient presque totalement exemptes de mutations. C'était assez surprenant.
Selon Ludwig, cette découverte s'explique par le fait que lorsque les cellules T sont activées, elles dépendent des mitochondries pour fournir l'énergie nécessaire à la poursuite de leur maturation. "Au cours d'une réponse de défense, les cellules T doivent proliférer de manière substantielle, et nous pensons que ces divisions cellulaires initiales ne fonctionnent pas correctement sans mitochondries saines.
La sélection en jeu
Il est intéressant de noter que les différents types de cellules T présentent différents degrés de tolérance aux défauts du génome mitochondrial. Des mutations pathologiques sont fréquemment trouvées dans les cellules T CD4+ à mémoire, mais rarement dans les cellules T CD8+ à mémoire. "Nous expliquons cela par le fait que les cellules T CD8+ utilisent les mitochondries différemment", explique Ludwig. "Comme elles ont besoin de mitochondries parfaitement saines, nous n'observons que des cellules T CD8+ à mémoire sans mutations. Les cellules dont les mitochondries sont "malades" sont éliminées ou, comme le disent les biologistes cellulaires, sélectionnées négativement. Ce phénomène étant très important pour les patients atteints de maladies mitochondriales, les scientifiques souhaitent à présent poursuivre leurs recherches afin de déterminer précisément les différences entre les mitochondries des différentes cellules.
Ludwig, dont le groupe est basé à l'Institut berlinois de biologie des systèmes médicaux du Centre Max Delbrück (MDC-BIMSB), traduit ses découvertes en applications médicales en collaboration avec ses partenaires cliniques de la Charité, notamment les professeurs Lars Bullinger et Ulrich Keller, directeurs du département d'hématologie, d'oncologie et d'immunologie des tumeurs au Campus Virchow-Klinikum (CVK) et au Campus Benjamin Franklin (CBF) de la Charité, respectivement. "Nous ne savons pas encore quelle sera l'efficacité thérapeutique de l'utilisation des technologies d'édition des bases - ou même de la transplantation de mitochondries saines - pour traiter un jour les modifications du génome mitochondrial", déclare Ludwig, "mais nous y réfléchissons sérieusement".
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.
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