Une étude révèle comment les ILC se développent, s'adaptent et se spécialisent dans des environnements tissulaires spécifiques

Des cellules immunitaires spécialisées s'installent en permanence dans divers tissus du corps et constituent des «task forces locales». Les scientifiques de Würzburg ont maintenant découvert comment ces populations cellulaires peuvent se renouveler localement et s'adapter à leur environnement spécifique.

Lorsqu'un agent pathogène envahit le corps humain, il doit y avoir une réaction rapide afin de réduire au minimum les dommages. Des cellules immunitaires spéciales agissent comme une première ligne de défense. Les cellules lymphoïdes dites innées – en bref ILC – sont situées dans des sites de tissus muqueux tels que les poumons, la peau et l'intestin, où elles peuvent combattre les agents pathogènes nocifs à un stade précoce.

Contrairement à de nombreuses autres cellules immunitaires qui doivent être activées pour se déplacer vers le lieu d'action à la périphérie de notre corps, les ILCs s'installent dans les tissus et les organes peu après la naissance et y restent en permanence.

À la recherche de cellules progénitrices locales

Peu de détails sont connus sur le cycle de vie de ces cellules. Cela a maintenant changé: les scientifiques du groupe de recherche Max Planck de l'Institut d'immunologie des systèmes de l'Université Julius-Maximilians de Wuerzburg (JMU) ont étudié les ILC dans le poumon, qui jouent un rôle important dans des maladies comme l'asthme mais aussi dans les maladies virales et virales. infections parasitaires.

Nous voulions comprendre comment les ILC se développent et comment elles s'adaptent et se spécialisent dans des environnements tissulaires spécifiques. Nous avons également demandé s'il pouvait y avoir des cellules progénitrices spécifiques aux tissus qui pourraient générer et rafraîchir les ILC résidentes. « 

Georg Gasteiger, Chaire d'immunologie des systèmes II, Julius-Maximilians-University of Wuerzburg

Afin de répondre à ces questions, les scientifiques de Wuerzburg et leurs collègues de l'Institut Max Planck de Fribourg ont fait équipe et mesuré toutes les molécules d'ARNm provenant d'ILC individuels du poumon. Grâce à ces « empreintes moléculaires » à cellule unique et à l'aide de méthodes d'apprentissage automatique, ils ont pu dériver les étapes de développement des ILC pulmonaires qui ont ensuite été testées avec des systèmes expérimentaux raffinés.

Un atlas complet des cellules immunitaires locales

Les résultats de leurs travaux sont maintenant publiés dans la revue scientifique Immunity. «Nous avons pu générer un atlas complet de toutes les ILC présentes dans le poumon. En même temps, nous avons pu identifier différents types de cellules progénitrices: certaines circulant dans le corps et d'autres résidant en permanence dans les poumons», décrit Georg Gasteiger les principales conclusions de cette étude.

«Ce travail montre comment les cellules immunitaires qui proviennent de différents endroits du corps peuvent s'adapter aux niches tissulaires locales. Cela suggère que ce n'est pas l'origine mais les interactions locales dans les niches qui sont les facteurs clés qui affectent l'identité et la fonction du ILC. « 

Les ILC ont plusieurs emplois

Les ILC résident dans divers tissus où ils interagissent avec de nombreux types de cellules et contribuent à la surveillance immunitaire, à l'activation des réponses inflammatoires, à l'homéostasie tissulaire et aux fonctions de réparation et de barrière. Les chercheurs de Würzburg se sont penchés sur un sous-type spécifique de cellules pulmonaires, appelées ILC2.

Ils jouent un rôle important dans la réponse immunitaire contre les infections parasitaires par les vers, mais ont également été associés à l'asthme. En outre, ils assument la fonction clé de protection du poumon contre les lésions tissulaires lors d'infections virales.

Les immigrants soutiennent les cellules résidentes

D'après des études récentes des immunologistes des systèmes de Wuerzburger, il est connu que les ILC2 peuvent migrer dans les poumons à partir d'autres tissus au cours d'une infection. Mais il n'était pas clair si ces cellules soutiennent temporairement les cellules de défense locales avec des fonctions spécialisées ou si elles s'intègrent en permanence à cet endroit afin de reconstituer le pool de cellules résidentes.

Pour comprendre ces mécanismes, des chercheurs de Wuerzburg, en collaboration avec des collègues de Fribourg, Berlin, Marseille et New York, ont produit un atlas unicellulaire complet des populations ILC dans l'os demain et le tissu pulmonaire dans des conditions physiologiques normales et lors d'une infection aux helminthes.

Ils sont tombés sur des cellules progénitrices qui migrent de la moelle osseuse vers le tissu et qui ont le potentiel de générer tout le spectre des ILC2 pulmonaires au cours d'une infection.

Ces cellules pourraient également être détectées dans des échantillons de sang périphérique et de poumon provenant de patients tumoraux. Sur la base de ces résultats, ces cellules peuvent maintenant être isolées du sang des patients pour analyser comment elles sont modifiées au cours de différentes maladies. De plus, les scientifiques veulent savoir comment ces cellules peuvent être modulées en laboratoire pour être utilisées pour la thérapie immunitaire.

La source:

Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Référence du journal:

Zeis, P., et al. (2020) Maturation in situ et adaptation tissulaire des progéniteurs de cellules lymphoïdes innées de type 2. Immunité. doi.org/10.1016/j.immuni.2020.09.002.

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