Le corps est bien protégé contre les agents pathogènes envahissants par des barrières telles que la peau. Mais si vous vous blessez et que vous vous cassez la peau, des brokers pathogènes peuvent facilement pénétrer dans votre corps par la plaie et provoquer de graves infections. Si cela se produit, le système immunitaire inné prend en cost la première défense rapide avec un arsenal efficace d’armes cellulaires infiltrant les tissus blessés en grand nombre. En tant que l’un des premiers kinds de cellules sur position, les granulocytes neutrophiles sont recrutés en quelques heures de la circulation sanguine au internet site d’infection pour éliminer les envahisseurs microbiens potentiels.



Essaimage contre les infections

« Les neutrophiles sont très efficaces pour chasser et tuer les bactéries », explique Tim Lämmermann. Le chef de groupe du MPI d’immunobiologie et d’épigénétique de Fribourg étudie ce variety cellulaire crucial. Les neutrophiles sont des cellules très abondantes qui représentent environ 50 à 70 % des globules blancs du corps humain. On estime que 100 milliards de neutrophiles sont produits chaque jour à partir de cellules souches dans la moelle osseuse d’un adulte. « Ces cellules patrouillent dans presque tous les cash de notre corps, et elles sont très efficaces pour détecter tout ce qui pourrait être nocif dans notre corps. Une fois que les neutrophiles individuels détectent les cellules endommagées ou les microbes envahissants dans les tissus, ils commencent à sécréter des signaux attrayants qui agissent par l’intermédiaire des récepteurs de la surface area cellulaire sur les neutrophiles voisins pour recruter de additionally en as well as de cellules. » En utilisant cette interaction intercellulaire, les neutrophiles peuvent agir ensemble en tant que collectif cellulaire et coordonner efficacement leur élimination des agents pathogènes en tant qu’essaim.

Une ligne wonderful entre la protection de l’hôte et la destruction des tissus



Cependant, cette forme d’inflammation bénéfique peut également dépasser et entraîner des lésions tissulaires massives. Si l’intensité ou la durée de la réponse devient dérégulée, les mêmes mécanismes qui servent à éliminer les brokers pathogènes envahisseurs peuvent également causer des dommages collatéraux aux tissus sains. Par exemple, les substances que les neutrophiles libèrent pour tuer les agents pathogènes envahissants érodent également le maillage des protéines et des sucres, qui fournit un soutien structurel aux tissus. « Dans cette étude, nous avons commencé par la query de savoir ce qui arrête la réponse d’essaimage pour éviter l’accumulation incontrôlée de neutrophiles et prévenir une irritation abnormal, qui peut contribuer à des maladies dégénératives telles que le most cancers, le diabète et les maladies auto-immunes », explique Tim Lämmermann. Dans des études antérieures, lui et son équipe ont déjà découvert les mécanismes moléculaires à l’origine du comportement d’essaimage de form collectif. Cependant, les processus qui mettent fin à cette réponse sont restés inconnus.

L’essaimage de neutrophiles est encore un sujet relativement nouveau dans les domaines de la recherche sur l’inflammation et les infections, et les mécanismes sous-jacents commencent tout juste à être étudiés. La dernière étude du laboratoire de Tim Lämmermann révèle maintenant comment les neutrophiles limitent eux-mêmes leur activité d’essaimage dans les tissus infectés par des bactéries et équilibrent ainsi les phases de recherche et de destruction pour une élimination efficace des agents pathogènes.

En utilisant la microscopie spécialisée pour la visualisation en temps réel de la dynamique des cellules immunitaires dans les tissus de souris vivantes, les chercheurs démontrent que les neutrophiles en essaim deviennent insensibles à leurs propres signaux sécrétés qui ont initié l’essaim en leading lieu. « Nous avons identifié une rupture moléculaire dans les neutrophiles qui arrête leur mouvement, une fois qu’ils détectent des concentrations élevées d’attractants d’essaim s’accumulant dans de grands amas de neutrophiles », explique Tim Lämmermann. « C’était surprenant car or truck l’opinion dominante suggérait que les signaux externes libérés par l’environnement tissulaire sont essentiels pour arrêter l’activité des neutrophiles dans la phase de résolution d’une swelling », commente Wolfgang Kastenmüller, scientifique collaborateur du groupe de recherche Max Planck sur l’immunologie des systèmes à l’Université de Wurtzbourg.

Un système interne commence-prevent pour une élimination bactérienne optimale

À la lumière du système start-prevent découvert dans les neutrophiles, les chercheurs ont réévalué les vues actuelles sur la façon dont les neutrophiles naviguent dans les tissus pour éliminer efficacement les bactéries. Dans des expériences avec des neutrophiles dépourvus de mécanisme d’arrêt, l’équipe a observé des cellules immunitaires pullulant excessivement et balayant de vastes zones de tissus infectés par des bactéries, ce qui contrastait le comportement des cellules avec le système start-cease fonctionnel. Cependant, cet essaimage et ce balayage amplifiés n’ont pas fait de ces cellules de meilleurs tueurs d’agents pathogènes. « Étonnamment, nous avons fait le constat inverse. Ce n’est pas bénéfique lorsque les neutrophiles se déplacent trop vite et courent comme des fous. Au lieu de cela, il semble in addition avantageux pour eux de s’arrêter et de savourer ensemble un bon repas de bactéries – c’est furthermore efficace pour contenir la croissance bactérienne dans les tissus « , explique Tim Lämmermann.

Avec ces résultats, l’équipe ouvre la voie à une meilleure compréhension de la biologie des neutrophiles, qui est essentielle pour la défense immunitaire de l’hôte contre les bactéries et pourrait éclairer les approches thérapeutiques à l’avenir. De in addition, le comportement d’essaimage et les mécanismes sous-jacents pourraient également informer d’autres catégories de comportement collectif et d’auto-organisation dans les cellules et les insectes.