Dans une étude récente publiée dans Communications naturellesun groupe de chercheurs a expliqué pourquoi l’entrée d’ions est nécessaire à la migration des lymphocytes T en étudiant le rôle de la kinase With No Lysine (K) 1 (WNK1) dans la régulation de l’afflux d’ions et d’eau et son impact sur la polymérisation de l’actine et le mouvement cellulaire.
Arrière-plan
La migration des lymphocytes T, essentielle à l’immunité adaptative, implique que des lymphocytes T naïfs traversent les organes lymphoïdes pour trouver des antigènes. Ce processus commence par le ligand 21 de la chimiokine (motif CC) (CCL21), déclenchant les récepteurs CC Chemokine Receptor Type 7 (CCR7), conduisant à l’adhésion et à la migration des lymphocytes T médiés par les intégrines dans les ganglions lymphatiques.
Ici, les lymphocytes T recherchent des antigènes, essentiels à une réponse immunitaire efficace. La signalisation des chimiokines provoque la polarisation des lymphocytes T et la formation d’un réseau d’actine, cruciales pour le mouvement, médiées par le substrat 1 de toxine botulique C3 (RAC1), RAC2 et la protéine de contrôle de la division cellulaire 42 (CDC42) guanosine triphosphatases (GTPases).
La kinase WNK1, clé de la régulation des ions dans les reins, joue également un rôle essentiel dans la migration des lymphocytes T. Il contrôle l’afflux d’ions en activant des voies impliquant Oxidative-Stress Responsive 1 (OXSR1), Serine/Threonine Kinase 39 (STK39) et des transporteurs d’ions comme Solute Carrier Family 12 Member 2 (SLC12A2). Les déficiences des voies liées à WNK1 entravent le mouvement des lymphocytes T.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement les mécanismes par lesquels l’afflux d’ions influence la migration des lymphocytes T et comment ce processus s’intègre à d’autres systèmes cellulaires. Ces informations sont essentielles pour faire progresser nos connaissances en immunologie et en interventions thérapeutiques potentielles.
À propos de l’étude
Dans l’étude, les chercheurs ont étudié le rôle de la kinase WNK1 dans la migration des lymphocytes T. Souris avec un allèle Wnk1 flanqué de loxP (Wnk1fl) ou une délétion de Wnk1 (Wnk1−) ont été croisés avec des souris hébergeant une recombinase Cre inductible par le tamoxifène sous le promoteur ROSA26 (ROSA26CreERT2 RCE). La moelle osseuse obtenue a été utilisée pour reconstituer le système hématopoïétique de souris irradiées déficientes en RAG1. Après traitement au tamoxifène, ces chimères contenaient soit WNK1 (Wnk1+/−RCE) ou déficient en WNK1 (Wnk1−/−RCE) Cellules T.
L’étude a révélé que la migration des lymphocytes T, telle qu’évaluée par des tests sous-agarose, est influencée par l’expression de WNK1 et ses substrats OXSR1 et STK39. Les inhibiteurs de WNK1 et SLC12A2 ont également affecté la migration. De plus, les cotransporteurs d’ions régulés par OXSR1 et STK39 étaient essentiels, comme le montrent les cellules déficientes en SLC12A2 et l’analyse par spectrométrie de masse à plasma inductif (ICP-MS), qui ont indiqué un rôle clé pour K.+N / A+et Cl− ions dans ce processus.
Une analyse quantitative de la façon dont le mouvement de l’eau est régulé par la mesure des volumes cellulaires relatifs en réponse au CCL21 a été réalisée pour un CD4.+ T, à savoir un groupe de cellules T positives à différenciation 4, en utilisant un compteur cellulaire basé sur le principe Coulter et une technique d’imagerie. À l’aide d’inhibiteurs spécifiques, l’implication de canaux d’aquaporine tels que l’Aquaporine 3 (AQP3) a fortement impacté la vitesse de déplacement et la polarisation des cellules T.
Enfin, la distribution sous-cellulaire des protéines de la voie WNK1, ainsi que leurs activités sur les cellules T migrantes, ont été analysées par imagerie et coloration de cellules vivantes. Cela a démontré la polarisation des protéines et leurs activités à la pointe des cellules T en migration. L’étude a ainsi fourni des informations complètes sur les mécanismes moléculaires sous-jacents à la migration des lymphocytes T, mettant en évidence les rôles critiques des protéines de la voie WNK1, du mouvement des ions et de l’entrée d’eau.
Résultats de l’étude
Les résultats de la présente étude ont indiqué plusieurs découvertes clés concernant la migration des lymphocytes T et le rôle de la voie WNK1. Premièrement, il a été observé que WNK1, ainsi que ses substrats OXSR1 et STK39, sont essentiels à la migration des CD4 induite par CCL21.+ Cellules T. Les vitesses de migration plus lentes et l’absence de polarisation cellulaire typique dans les cellules T déficientes en ces protéines en sont la preuve. De plus, l’utilisation d’un inhibiteur de WNK1 (WNKi) et d’un inhibiteur de SLC12A2 (bumétanide) a renforcé ces résultats, car les deux inhibiteurs ont réduit la vitesse de migration et affecté la polarisation de la forme cellulaire.
L’étude a également démontré l’importance du mouvement des ions dans la migration des lymphocytes T. L’ICP-MS a révélé une augmentation des ions potassium après la stimulation de CCL21, qui a été réduite lors de l’inhibition de WNK1. Des expériences modifiant les concentrations en ions sodium et chlorure dans le milieu ont confirmé leur nécessité pour la migration des lymphocytes T.
Il a été démontré que l’entrée d’eau et la régulation du volume cellulaire sont régies par les protéines de la voie WNK1. Il a été constaté que les cellules T exprimant WNK1 présentaient une augmentation du volume cellulaire lors de la stimulation de CCL21, une réponse absente dans les cellules déficientes ou inhibées en WNK1. Cela suggère un rôle de WNK1 dans l’augmentation du volume réglementaire.
De plus, l’entrée d’eau, mesurée par l’absorption d’oxyde de deutérium (2H2O), était également stimulée par CCL21 et dépendante de WNK1.
La nécessité d’AQP3, un canal d’eau, pour la migration des lymphocytes T induite par CCL21 a été établie. L’utilisation d’un inhibiteur sélectif de l’AQP3 a considérablement réduit la vitesse de migration des lymphocytes T, confortant l’hypothèse selon laquelle le transport de l’eau via l’AQP3 est crucial pour ce processus.
De plus, l’étude a mis en évidence que les protéines de la voie WNK1 et leurs activités sont polarisées vers le bord d’attaque des cellules T en migration. Les techniques d’imagerie et de coloration de cellules vivantes ont démontré l’accumulation de ces protéines à la pointe de l’activité, ce qui était crucial pour le mouvement des lymphocytes T.
Les résultats ont fourni des preuves irréfutables que la voie WNK1, grâce à sa régulation du mouvement des ions et de l’eau, joue un rôle essentiel dans la migration des lymphocytes T. L’influence de cette voie sur le volume cellulaire, l’afflux d’ions et l’entrée d’eau, en particulier à la pointe des cellules T migrantes, souligne son importance dans le fonctionnement des cellules immunitaires.
