L’image montre des cellules thymiques (modèle de souris). Les noyaux de toutes les cellules présentes sont bleu foncé, les cellules M sont turquoise et les cellules B (lymphocytes) sont rouges ou rouges/vertes. Crédit : Laboratoire Lo, UC Riverside
Les scientifiques biomédicaux de l’UC Riverside déclarent que les cellules ressemblent aux cellules M trouvées dans l’intestin et les voies respiratoires.
Le professeur David Lo et son étudiante diplômée Diana Del Castillo ont été surpris lorsqu’ils ont été récemment consultés par des chercheurs israéliens pour leur expertise sur des cellules spécialisées appelées cellules Microfold, ou cellules M, qui sont principalement connues pour leur présence dans l’épithélium intestinal. . Le groupe israélien avait identifié des cellules similaires dans le thymus, un organe situé juste au-dessus du cœur qui fabrique les lymphocytes – des globules blancs qui jouent un rôle important dans le système immunitaire et protègent l’organisme contre les infections.
Lo, professeur distingué de sciences biomédicales à la faculté de médecine de l’UC Riverside, et Del Castillo, co-auteurs du document de recherche publié dans Nature, a confirmé que les cellules nouvellement découvertes dans le thymus sont comme les cellules M. Agissant comme des gardiens, les cellules M sont des cellules spécialisées dans la délivrance d’antigènes pour le système immunitaire dans des organes comme l’intestin et les poumons. Ils jouent un rôle clé dans le développement du système immunitaire de l’organisme.
Les chercheurs de l’Institut des sciences Weizmann en Israël, dirigés par Jakub Abramson, ont lancé l’étude sur l’épithélium thymique chez la souris avant de contacter Lo, dont les intérêts de recherche incluent la compréhension du fonctionnement des cellules M de l’intestin et des voies respiratoires pour construire notre système immunitaire.
« Je travaille sur ces cellules depuis plusieurs années, alors lorsque l’équipe israélienne m’a contacté, j’ai été intrigué », a déclaré Lo. « J’ai appris que ce groupe effectuait des études sur l’architecture cellulaire des cellules stromales – des cellules qui composent certains types de tissu conjonctif – dans le thymus et, en utilisant une nouvelle méthode avancée, avait découvert une population de cellules très semblable aux cellules M que nous connaissons. voir dans l’intestin et les voies respiratoires. Dans mes propres recherches, je n’avais tout simplement jamais pensé à rechercher des cellules M dans le thymus.
Par hasard pour les scientifiques israéliens, Del Castillo, sous la direction de Lo, avait étudié les tissus muqueux – tissus qui tapissent certains canaux et organes du corps – chez des souris en laboratoire et a pu répondre à plusieurs questions, comme par exemple où dans le thymus se trouve le les cellules nouvellement découvertes sont localisées et ce qu’elles y font.
La nature unique des cellules thymiques M
« Ces cellules M particulières sont limitées à une région spécifique du thymus et ont des associations uniques avec différents types et fonctions cellulaires », a déclaré Del Castillo. « Les questions que ces cellules ont déjà soulevées incluent dans quelle mesure elles sont similaires aux cellules M ailleurs dans le corps et en quoi elles sont différentes par rapport à l’endroit où elles ont été trouvées. »
Lo a expliqué que depuis de nombreuses années, le thymus est un tissu intéressant pour les immunologistes, car la majeure partie du développement du système immunitaire est centrée et dépendante du thymus.
« Il s’agit toujours d’une énigme profonde qui continue de susciter l’intérêt », a-t-il déclaré. « Le thymus offre des indices sur la façon dont le système immunitaire a démarré. Cet organe complexe, avec tant de types de cellules stromales et d’interactions différentes, est responsable de la production de lymphocytes qui nous protègent des infections.
David Lo (à gauche) est vu ici avec Diana Del Castillo. Crédit : Laboratoire Lo, UC Riverside
Selon Lo, les cellules M nouvellement découvertes sont extrêmement similaires aux cellules M observées dans l’intestin et les voies respiratoires.
« Mais les cellules thymiques M ont des origines développementales différentes, ce qui constitue une énigme intéressante en soi », a-t-il déclaré. « Une fois développés, ils ressemblent beaucoup à ceux que nous avons étudiés dans l’intestin. Comme nous le savons, les cellules M capturent les virus et les microbes qui pénètrent dans les voies respiratoires et les transmettent au système immunitaire, qui réagit ensuite aux agents infectieux. Les cellules M font-elles la même chose dans le thymus en termes d’organisation et de fonction ? C’est ce que nous aimerions savoir.
Explorer la fonction des cellules thymiques M
Del Castillo, qui prépare son doctorat en sciences biomédicales, a utilisé des souris génétiquement modifiées pour répondre aux questions des chercheurs israéliens.
« Nous avons découvert que les nouvelles cellules étaient dispersées dans la région médullaire du thymus », a-t-elle déclaré. « Cela a des implications intéressantes en termes de rôle et de compartimentation du thymus, comme par exemple la façon dont ces cellules peuvent fonctionner pour réguler la formation des lymphocytes au sein de cet organe. »
Lo et Del Castillo ont été surpris de constater que de nombreuses étapes impliquées dans la formation d’une réponse immunitaire dans diverses parties du corps semblent se retrouver dans le thymus.
« Il est fascinant de voir que bon nombre de ces interactions et développements cellulaires précoces que nous avons étudiés de près dans le système immunitaire périphérique ont lieu dans le thymus », a déclaré Lo. « Nous n’avions pas prévu de voir ces interactions ici. C’est comme regarder une courte vidéo dans le thymus sur ce qui se passe à grande échelle en périphérie.»
Le thymus veille également à ce que les lymphocytes n’attaquent pas accidentellement nos propres tissus ; c’est dans la moelle thymique que ces décisions sont prises, ont déclaré les scientifiques de l’UCR.
« Les cellules M nouvellement découvertes font partie de ce processus décisionnel », a déclaré Del Castillo. « La production d’anticorps dans le système immunitaire périphérique pour combattre les organismes infectieux implique plusieurs étapes et de nombreuses cellules interagissent les unes avec les autres. Ce qui est fascinant, c’est que certaines de ces interactions sont récapitulées dès les premiers stades du développement des cellules M thymiques.
Selon Lo, les cellules thymiques M pourraient être considérées comme étant entraînées à fonctionner plus tard, lorsque cela est nécessaire, en périphérie, de telle manière qu’elles soient prêtes à communiquer et à interagir avec d’autres cellules.
« Le thymus est complexe car il crée tout un système immunitaire fonctionnel et un répertoire, et nous savons que de nombreux composants jouent un rôle dans ses performances », a-t-il déclaré. « Nous ne nous attendions pas à ce que les cellules M apparaissent dans le thymus. Il s’agit donc d’une découverte satisfaisante car elle est clairement liée à des processus similaires qui se produisent dans l’intestin et les voies respiratoires, où 60 à 70 % de nos agents infectieux pénètrent dans notre corps.
