L'activation des cellules immunitaires est une étape critique dans la lutte contre l'infection. Dans le cas des lymphocytes T, qui sont des acteurs clés de l'immunité, cela se produit lorsque les lymphocytes T dormants circulant dans le sang rencontrent un agent suspect à la surface des cellules présentant des antigènes spécialisées (CPA). Les CPA détectent et ramassent les agents étrangers qu'ils rencontrent dans le cadre de la surveillance immunitaire de routine.
Pour que les lymphocytes T obtiennent une bonne lecture sur les molécules étrangères, ils doivent établir une interface de communication étroite avec les APC. Cette interface, connue sous le nom de synapse immunologique, est essentielle à l'activation des lymphocytes T. Les chercheurs ont poursuivi avec acharnement une meilleure compréhension de ce qui se passe pendant la formation des synapses et de la façon dont ces événements façonnent les réponses immunitaires contre tout, du rhume aux nouvelles infections et au cancer.
Maintenant, grâce à une nouvelle subvention de 1,98 M $ du National Institutes of Health National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), les scientifiques de la Lewis Katz School of Medicine de Temple University (LKSOM) sont sur le point de faire des progrès importants dans l'étude de formation de synapses immunologiques.
L'activation des cellules T est vitale pour l'immunité, pour lutter contre les maladies infectieuses. Nous vivons actuellement une pandémie et COVID-19 nous montre pourquoi il est si important de développer une connaissance plus approfondie des mécanismes qui sous-tendent l'activation des lymphocytes T. «
Jonathan Soboloff, PhD, professeur de génétique médicale et de biochimie moléculaire à l'Institut Fels pour la recherche sur le cancer et la biologie moléculaire au LKSOM, et chercheur principal sur la nouvelle subvention
Un objectif majeur de la recherche financée par le nouveau prix NIAID est d'identifier le rôle dans la formation des synapses immunologiques d'une molécule connue sous le nom de STIM1. STIM1 est un capteur de calcium situé dans le réticulum endoplasmique, un système membranaire continu dans la cellule qui fonctionne en partie dans le repliement et le transport des protéines. Dans des travaux précédemment publiés dans le domaine, STIM1 s'est avéré se déplacer du côté de la cellule T où se forment les synapses immunologiques. Le Dr Soboloff et ses collègues ont découvert que la localisation de STIM1 dans la synapse immunologique augmente les niveaux de calcium local, conduisant au chargement de calcium dans les mitochondries – les centrales énergétiques des cellules.
Ces observations suggèrent que STIM1 prend en charge la fonction mitochondriale lors de l'activation des lymphocytes T. « En utilisant de nouveaux mutants STIM1, nous déterminerons ce qui fait que STIM1 se déplace vers la synapse immunologique pendant l'activation des lymphocytes T », a déclaré le Dr Soboloff. « Cela nous permettra également de caractériser son impact sur le métabolisme cellulaire afin de mieux définir comment STIM1 et la régulation du calcium impactent l'activation des lymphocytes T. »
Dans le cadre de la nouvelle subvention, le Dr Soboloff prévoit également d'étudier le rôle des protéines appelées septines dans la formation de synapses immunologiques et l'activation des cellules immunitaires. Les septines fournissent une sorte d'échafaudage à l'intérieur des cellules qui influence le mouvement des protéines vers des emplacements spécifiques et qui crée des barrières pour empêcher les protéines de quitter les compartiments cellulaires. Bien que les septines soient connues pour contribuer à la fonction STIM1 dans certains contextes, il n'y a aucune publication concernant leur implication dans la localisation des protéines lors de la formation de la synapse immunologique.
« En fin de compte, grâce à des expériences sur des lignées cellulaires et des modèles de souris, nous voulons identifier les mécanismes moléculaires sous-jacents qui conduisent à la translocation de STIM1 et déterminer la pertinence physiologique de ce processus », a expliqué le Dr Soboloff. « En plus d'étendre notre compréhension de STIM1 dans le contexte de l'activation des lymphocytes T, de nouvelles connaissances sur la façon dont ces mécanismes sont appliqués pourraient conduire à de nouvelles perspectives sur l'importance de la régulation de STIM1 dans le métabolisme cellulaire et ses implications plus généralement en biologie cellulaire. »
Le prix NIAID soutient la recherche du Dr Soboloff sur STIM1 et l'activation des cellules T jusqu'en mars 2025. Les co-chercheurs du prix incluent Yi Zhang, MD, PhD, professeur de microbiologie et d'immunologie à l'Institut Fels pour la recherche sur le cancer et la biologie moléculaire et John Elrod, PhD, professeur agrégé de pharmacologie et professeur agrégé au Center for Translational Medicine et au Alzheimer's Center at Temple.
La source:
Système de santé de l'Université Temple
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