Des découvertes inattendues ont été faites sur comment et quand certains globules blancs qui tuent les bacterial infections décident de former des souvenirs de leurs rencontres avec un agent pathogène.
- Des scientifiques de l'UW Medicine et de l'Université de Washington ont découvert comment certaines cellules immunitaires décident de former des souvenirs pathogènes.
- Les cellules T cytotoxiques, qui tuent les cellules infectées, décident tôt dans l'infection si elles vont former une mémoire ou rester une cellule effectrice.
- Ces découvertes pourraient contribuer à renforcer la défense immunitaire à long terme contre différentes maladies infectieuses et cancers.
On sait depuis des décennies que ces cellules peuvent se transformer en cellules mémoire durables, capables de survivre longtemps après l’élimination d’une infection initiale. Ils sont prêts à reconnaître et à éliminer rapidement les futures intrusions du même kind d’agent pathogène.
C’est l’une des raisons pour lesquelles les gens sont résistants à certaines maladies infectieuses après avoir été exposés à la maladie ou s’en être remis. Les vaccinations fonctionnent également de cette manière, en apprenant au système immunitaire à détecter et à attaquer les virus, parasites ou bactéries dangereux.
Les scientifiques de l'UW Medication et de l'Université de Washington, ainsi que leurs collaborateurs, ont voulu identifier exactement le instant où les lymphocytes T cytotoxiques, un form de globule blanc immunitaire qui détruit directement les cellules infectées, décident de previous une mémoire lors d'une an infection. Ils ont utilisé l’imagerie en temps réel pour observer ces cellules tout au lengthy de la trajectoire de leur lignée entière.
Les co-auteurs principaux sont Kathleen Abadie et Elisa Clark, toutes deux boursières diplômées de la Countrywide Science Basis qui ont récemment terminé leur formation dans le laboratoire de l'auteur principal Hao Yuan Kueh, professeur agrégé de bio-ingénierie à l'UW, un département commun du College of Engineering et de l'École. de Médecine.
« Nos expériences ont révélé un degré inattendu de flexibilité dans la prise de décision en matière de mémoire, grâce auquel les cellules T mémoire sont générées à plusieurs phases au cours de la réponse immunitaire », a écrit l'équipe de recherche. « Après avoir rencontré un agent pathogène, les cellules T décident très tôt de previous une mémoire ou de devenir une cellule effectrice, dotée de puissantes capacités de destruction cellulaire, mais de courte durée. »
Ils ont toutefois ajouté qu’une fois l’agent pathogène éliminé, les cellules effectrices peuvent, en compound, changer d’avis et décider tardivement de rejoindre le pool de cellules mémoire.
De moreover, les chercheurs ont examiné le commutateur moléculaire qui est à la base de la development versatile de la mémoire dans ces cellules. Ils ont appris que ce commutateur agit sur le gène clé régulateur de la mémoire, Tcf7.
« Ce commutateur peut désactiver Tcf7 furthermore tôt en réponse aux signaux de stimulation dus à une an infection », ont-ils expliqué. « Cependant, ce qui est important, c'est que ce changement est réversible lorsque ces signaux disparaissent, permettant ainsi aux cellules qui ont suivi la trajectoire effectrice d'inverser leur trajectoire. »
Pourquoi les lymphocytes T ont-ils besoin d’une certaine latitude dans leurs décisions en matière de mémoire ?
« Pour les humains », a noté Abadie, « avoir un specific degré de flexibilité pour changer d'avis après que des décisions ont été prises permet aux individus de mieux s'adapter à des circonstances incertaines et changeantes ».
Il pourrait en être de même pour les cellules T qui pourraient répondre efficacement à différentes menaces.
Une analyse d'un modèle mathématique des décisions des lymphocytes T, expliquent les chercheurs, montre que cette flexibilité a permis la formation de la mémoire d'agents pathogènes virulents qui exigent une réponse immunitaire à grande échelle ainsi que d'agents pathogènes à division lente qui n'essaient pas de submerger l'organisme. le système immunitaire, mais tentent plutôt de l’éviter.
« La capacité de prendre des décisions concernant le form de la mémoire à plusieurs moments d'une an infection pourrait également permettre une in addition grande réactivité lors de l'évolution d'une problem de défi immunitaire », ont ajouté les chercheurs.
Ce form d'études, ont noté Abadie et Clark, pourrait résoudre l'incertitude de longue day concernant la manière et le instant où les cellules mémoire se forment.
Ils espèrent que ces résultats ouvriront de nouvelles voies de recherche pour renforcer la defense immunitaire à extended terme contre diverses maladies infectieuses et cancers.
Ces études ont été réalisées en collaboration avec Jay Shendure, professeur de sciences du génome à la faculté de médecine de l'UW, et Junyue Cao, ancien membre de son laboratoire, ainsi qu'avec Armita Nourmohammad, professeur agrégé de physique à l'UW, et Obinna Ukogu, un étudiante diplômée dans son laboratoire. L'équipe du laboratoire Kueh a également travaillé avec le laboratoire de Rafi Ahmed de l'Université Emory, en collaboration avec le co-auteur principal Rajesh Valanparambil, membre du laboratoire Ahmed.
Cette étude a été financée par les Nationwide Institutes of Wellness Nationwide Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering Trailblazer Awards (R21EB027327), une subvention du NIH Countrywide Human Genome Study Institute (R01HG01632-01), des bourses de recherche de la Nationwide Science Basis, un prix NSF Job (2045054). et des fonds de démarrage du Département de bio-ingénierie et du Département de physique de l'Université de Washington et de l'Université Rockefeller. Shendure est un enquêteur du Howard Hughes Healthcare Institute.
