Sur cette image, les cellules (en bleu) sont soumises à un stress dû à l'accumulation et au stockage de lysosomes (en jaune). L'hôpital pour enfants malades (SickKids)
De nouvelles recherches indiquent que l'inflammation des macrophages causée par un dysfonctionnement lysosomal contribue aux symptômes graves des maladies de surcharge lysosomale. Cibler des voies spécifiques dans ces cellules pourrait offrir de nouvelles options thérapeutiques pour ces maladies génétiques.
L'inflammation d'une cellule immunitaire pourrait être en partie responsable de certains symptômes graves d'un groupe de maladies génétiques rares appelées maladies de surcharge lysosomale (MSL). C'est ce que révèle une nouvelle étude menée par l'hôpital pour enfants malades (SickKids).
Les LSD affectent environ une naissance vivante sur 7 700 dans le monde. Les enfants atteints de cette maladie se présentent généralement à un jeune âge avec une neurodégénérescence progressive. De nombreux enfants atteints de LSD meurent prématurément et les traitements actuels se concentrent sur la gestion des symptômes.
Jusqu'à présent, le rôle des macrophages dans le système immunitaire et les LSD n'était pas bien connu, mais de nouvelles recherches publiées aujourd'hui (12 juillet) dans Biologie cellulaire naturelle Sous la direction des Drs Spencer Freeman, scientifique du programme de biologie cellulaire, Ruiqi Cai, chercheur postdoctoral senior et premier auteur de l'étude, et Ori Scott, scientifique clinicien de transition du programme de biologie cellulaire et médecin du personnel de la division d'immunologie et d'allergie, l'étude a identifié que l'inflammation des macrophages peut contribuer aux symptômes du LSD.
Les cellules macrophages absorbent et digèrent une grande quantité de nutriments pour contribuer au fonctionnement normal du système immunitaire. Pour décomposer et recycler ces nutriments, les cellules s'appuient sur de minuscules organites appelés lysosomes. Lorsqu'ils sont fonctionnels, un lysosome peut décomposer de gros sucres en petits sucres, qui sont ensuite utilisés comme source d'énergie. Dans les maladies du système immunitaire, ces lysosomes macrophages gonflent et se remplissent de déchets.
À l’occasion de la publication de ces résultats, Freeman, Cai et Scott expliquent comment les LSD affectent le système immunitaire et comment la réduction de l’inflammation pourrait potentiellement améliorer ou prévenir les symptômes chez les enfants atteints de LSD.
Quelle est la différence entre les macrophages chez les patients atteints de LSD ?
Dans les macrophages LSD, les lysosomes gonflés tentent d’éviter d’éclater et de répandre leur contenu, ce qui entraînerait la mort de la cellule. Pour ce faire, les lysosomes ouvrent un canal qui évacue le sodium des lysosomes, puis l’eau, pour les maintenir plus petits. Cela crée un message : le lysosome et la cellule sont stressés.
Les macrophages stressés envoient alors un signal « SOS » en libérant une substance appelée MCP-1 (monocyte chemoattractant protein 1) qui dit aux autres macrophages : « S'il vous plaît, venez nous aider. » En conséquence, de nombreux autres macrophages pénètrent dans le tissu. Lorsqu'il y a trop de macrophages dans un tissu et qu'ils sécrètent tous de la MCP-1, cela peut provoquer une inflammation et des lésions du tissu.
Comment vos découvertes pourraient-elles aider les patients sous LSD ?
Nos résultats suggèrent que le blocage du canal sodique ou du récepteur MCP-1 dans les macrophages pourrait réduire l’inflammation et les lésions tissulaires dans les LSD. Il existe déjà des médicaments qui ciblent ces molécules, dont certains sont utilisés pour d’autres maladies inflammatoires telles que la polyarthrite rhumatoïde. Nous prévoyons de tester ces médicaments dans des modèles précliniques et, espérons-le, de traduire les résultats en essais cliniques pour les patients atteints de LSD.
En étudiant les causes des symptômes graves chez les enfants atteints de LSD, nous pourrions identifier de meilleurs traitements pour les patients touchés par ces maladies dévastatrices.
Quelles sont les prochaines étapes de votre recherche ?
Nous continuons d'étudier la manière dont le lysosome régule la fonction des macrophages et l'inflammation dans les maladies du LSD et d'autres maladies, notamment les maladies neurodégénératives. Nous espérons qu'en comprenant les mécanismes moléculaires du dysfonctionnement et de l'inflammation des lysosomes, nous pourrons identifier de nouvelles cibles pour le développement de médicaments et améliorer la qualité de vie des patients atteints de maladies du LSD et d'autres maladies apparentées, comme la maladie de Parkinson.
Lorsque nous étudions des personnes atteintes de maladies pédiatriques rares, les bénéfices vont au-delà de ces personnes et de leurs familles et s’étendent à tout le monde en améliorant notre connaissance des complexités de la biologie humaine.
Cette recherche a été financée par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), la Fondation allemande pour la recherche, le Hightech Agenda Bavaria, le Conseil européen de la recherche et l'Université métropolitaine de Toronto.
