De nouvelles recherches ont révélé que les cellules immunitaires peuvent naviguer de manière indépendante dans des environnements complexes en façonnant activement des signaux chimiques, une découverte ayant de profondes implications pour la compréhension des réponses immunitaires et des métastases cancéreuses.
Les cellules immunitaires démontrent un niveau de mobilité autonome plus élevé que ce qui était reconnu auparavant. Jonna Alanko, chercheuse chez InFLAMES, a dévoilé que ces cellules ne sont pas de simples réacteurs passifs aux signaux chimiques de leur environnement. Au lieu de cela, ils modifient activement ces signaux et naviguent habilement dans des environnements complexes grâce à l’auto-organisation.
Le mouvement directionnel des cellules est un phénomène essentiel et fondamental de la vie. C’est une condition préalable importante au développement individuel, à la reformation des vaisseaux sanguins et à la réponse immunitaire, entre autres.
Une étude menée par la chercheuse postdoctorale Jonna Alanko s’est concentrée sur le mouvement et la navigation des cellules immunitaires dans le corps. Les chimiokines, une classe de protéines de signalisation, jouent un rôle crucial en guidant les cellules immunitaires vers des emplacements spécifiques. Les chimiokines se forment, par exemple, dans les ganglions lymphatiques et créent des signaux chimiques appelés gradients de chimiokines que les cellules suivent dans le corps. Selon Alanko, ces gradients de chimiokines sont comme une traînée de parfum laissée dans l’air, elle s’éclaircit à mesure que l’on s’éloigne de sa source.
L’idée traditionnelle était que les cellules immunitaires reconnaissent leur cible en suivant les gradients de chimiokines existants. En d’autres termes, les cellules qui suivent ces signaux ont été considérées comme des acteurs passifs, ce qui n’est pas le cas dans la réalité.
Cellules dendritiques naviguant dans un labyrinthe microscopique à l’aide d’un gradient de chimiokines qu’elles ont créé. Les noyaux des cellules sont représentés en bleu dans l’image du haut et les lignes dans l’image du bas représentent le mouvement des cellules. Crédit : Jonna Alanko, Université de Turku
« Nous avons pu prouver pour la première fois que contrairement à la conception précédente, les cellules immunitaires n’ont pas besoin d’un gradient de chimiokines existant pour se frayer un chemin. Ils peuvent créer eux-mêmes des gradients et migrer ainsi collectivement et efficacement, même dans des environnements complexes », explique Alanko.
Les cellules consomment des chimiokines
Les cellules immunitaires possèdent des récepteurs avec lesquels elles peuvent détecter un signal de chimiokine. L’un de ces récepteurs s’appelle CCR7 et se trouve dans les cellules dendritiques.
Les cellules dendritiques sont des cellules professionnelles présentatrices d’antigènes qui jouent un rôle important dans l’activation de l’ensemble de la réponse immunitaire. Ils doivent localiser une infection, la reconnaître, puis migrer vers les ganglions lymphatiques avec l’information. Dans les ganglions lymphatiques, les cellules dendritiques interagissent avec d’autres cellules du système immunitaire pour déclencher une réponse immunitaire contre les agents pathogènes.
L’étude menée par Alanko a révélé que les cellules dendritiques enregistrent non seulement un signal de chimiokine avec leur récepteur CCR7, mais qu’elles façonnent également activement leur environnement chimique en consommant des chimiokines. Ce faisant, les cellules créent des gradients locaux qui guident leur propre mouvement et celui des autres cellules immunitaires. Les chercheurs ont également découvert que les lymphocytes T, un autre type de cellule immunitaire, peuvent bénéficier de ces gradients auto-générés pour améliorer leur propre mouvement directionnel.
« Lorsque les cellules immunitaires sont capables de créer des gradients de chimiokines, elles peuvent éviter les obstacles à venir dans des environnements complexes et guider leur propre mouvement directionnel et celui des autres cellules immunitaires », explique Jonna Alanko.
Cette découverte améliore notre compréhension de la façon dont les réponses immunitaires sont coordonnées au sein du corps. Cependant, cela peut également révéler comment les cellules cancéreuses guident leur mouvement pour créer des métastases.
« Le récepteur CCR7 a également été découvert dans de nombreux types de cancer et, dans ces cas, il a été observé qu’il stimule les métastases cancéreuses. Les cellules cancéreuses peuvent même utiliser le même mécanisme que les cellules immunitaires pour guider leur mouvement. Par conséquent, nos résultats pourraient aider à concevoir de nouvelles stratégies pour modifier les réponses immunitaires ainsi que pour cibler certains cancers », note Jonna Alanko.
Jonna Alanko est chercheuse postdoctorale au sein du programme phare InFLAMES, au laboratoire de recherche MediCity de la Faculté de médecine de l’Université de Turku en Finlande. Elle a mené la majorité de son étude récemment publiée à l’Institut des sciences et technologies d’Autriche (ISTA), en Autriche, au sein d’un groupe de recherche dirigé par le professeur Michael Sixt.
