La secrétomique lève le voile sur le mystère de la barrière hémato-encéphalique
Des chercheurs identifient de nouveaux substrats de gélatinase impliqués dans la fonction de barrière astrogliale : En cas de neuroinflammation, les cellules immunitaires telles que les leucocytes traversent la barrière hémato-encéphalique. Les gélatinases matrix metalloproteinase (MMP)-2 et -9 en sont l'une des clés. Jusqu'à présent, les substrats de ces enzymes impliqués dans ce processus étaient inconnus.
Grâce à une approche sensible du sécrétome basée sur la spectrométrie de masse, des chercheurs de l'université de Münster et de l'hôpital universitaire de Bonn (UKB) ont réussi à identifier des centaines de ces molécules qui sont clivées de la surface cellulaire des astrocytes. Ils ont ainsi créé une base de données unique de substrats de MMP-2/-9 spécifiques à la formation et au maintien de la barrière, ainsi qu'à la communication entre les astrocytes et les neurones.
Les cellules endothéliales de la paroi interne des vaisseaux sanguins cérébraux forment une barrière protectrice pour le cerveau grâce à des jonctions étroitement liées. Cependant, sans les astrocytes sous-jacents, une forme de cellules gliales, une barrière hémato-encéphalique (BHE) pleinement fonctionnelle ne peut se former. En cas de neuroinflammation, les couches endothéliales et astrogliales constituent, d'un point de vue moléculaire et fonctionnel, deux barrières distinctes contre les globules blancs envahissants, appelés leucocytes. Toutefois, des études sur la sclérose en plaques (SEP) montrent que les symptômes de la maladie ne se développent pas tant que les cellules immunitaires n'ont pas pénétré la couche astrogliale. "Lydia Sorokin, directrice de l'Institut de chimie physiologique et de pathobiochimie de l'université de Münster. "Mais contrairement à la pénétration de la barrière endothéliale par les leucocytes, les processus ultérieurs au niveau de la couche astrogliale sont peu connus.
Les données sur les processus à la surface des astrocytes sont peu nombreuses
On sait que les gélatinases, les métalloprotéinases matricielles (MMP)-2 et -9 régulent l'invasion des leucocytes dans le cerveau pendant la neuroinflammation. L'activité de ces deux enzymes qui déchirent les protéines est donc un marqueur précoce de l'invasion du parenchyme cérébral par ces cellules immunitaires - à ce jour, le seul marqueur spécifique d'une neuroinflammation en cours. "Les données suggèrent que les MMP-2 et MMP-9 ont des effets à la fois positifs et négatifs sur la BHE. Par conséquent, le décryptage de la spécificité de leur substrat à la frontière parenchymateuse du cerveau contribuera à la compréhension des processus moléculaires essentiels à la fonction de la barrière astrogliale", a déclaré le professeur Sorokin.
Sekretomic est la clé pour protéger les peptides du clivage protéolytique
L'identification des sites de clivage enzymatique est un défi. L'équipe de recherche s'appuie sur des avancées récentes, notamment dans le domaine de la spectrométrie de masse (SM) pour analyser le sécrétome - une méthode qui permet de détecter de manière exhaustive les protéines sécrétées par les cellules. Dans cette étude, ils ont développé cette méthode pour identifier les clivages protéolytiques des protéines associées à la membrane cellulaire. "Notre approche détecte les fragments de protéines libérées extracellulairement indépendamment des enrichissements biochimiques et est donc particulièrement sensible", a déclaré le professeur Felix Meissner, directeur de l'Institut de l'immunité innée de l'UKB. À l'aide d'une approche personnalisée de la spectrométrie de masse du sécrétome, l'équipe a identifié deux grandes classes de composés libérés par les MMP-2/MMP-9 de la surface des cellules astrocytaires. La validation de ces nouveaux substrats de la neuroinflammation a été effectuée dans le modèle murin de la sclérose en plaques et dans des échantillons de SEP humaine.
Dans l'ensemble, la combinaison de l'approche du sécrétome MS avec la connaissance de la barrière astrogliale fournit une base de données unique de substrats de gélatinase inconnus jusqu'alors qui contribuent probablement à la fonction de barrière de la frontière astrogliale. En outre, des preuves suggèrent que l'activité des MMP-2/MMP-9 peut également influencer la communication entre les astrocytes et les neurones. "Notre approche visant à identifier les processus protéolytiques qui contrôlent la fonction de barrière astrogliale fonctionne et offre des possibilités de recherche future pour comprendre la nature moléculaire de la barrière astrogliale et sa contribution à la BHE", a déclaré le professeur Meissner.
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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