Une équipe de recherche de MedUni Vienne et du domaine de recherche spécial SFB F83 Immunométabolisme parrainé par la FWF a démontré pour la première fois le rôle central des macrophages dans le renouvellement des cellules intestinales, ce qui met en lumière l’interaction complexe entre les cellules immunitaires et la régénération tissulaire. En particulier, on pourrait décrire que les macrophages produisent en grande quantité les métabolites spermidine et spermine, qui profitent ensuite aux autres cellules tissulaires de l’organe. En conséquence, les cellules des tissus n’ont plus besoin de produire elles-mêmes ces substances et sont mieux à même de remplir leurs fonctions propres. Cette première description d’un « métabolisme commensal » des macrophages a été récemment publiée dans la revue « Cell Metabolism ».
L’intestin, responsable de la digestion des aliments et de l’absorption des nutriments, repose sur une seule couche de cellules épithéliales (cellules de surface) pour maintenir l’intégrité de la barrière intestinale. Ces cellules se renouvellent complètement tous les quatre à sept jours. Ce processus est essentiel pour protéger l’organisme contre les menaces microbiennes, maintenir la fonction intestinale et prévenir des maladies telles que les maladies inflammatoires de l’intestin et le cancer du côlon.
Les macrophages sont des cellules immunitaires présentes dans tous les organes du corps. L’équipe de recherche, dirigée par Thomas Weichhart du Centre de pathobiochimie et de génétique de MedUni Vienne et coordinateur du SFB Immunometabolism, a découvert que les macrophages du côlon sont stratégiquement positionnés à proximité des cellules épithéliales intestinales. Les chercheurs ont identifié un mécanisme crucial par lequel ces macrophages soutiennent la prolifération des cellules épithéliales. Ce soutien métabolique était particulièrement important pendant les périodes de stress prolifératif, comme la colite liée à l’inflammation.
La première auteure de l’étude, Stephanie Fritsch, commente : « Nous avons pu montrer que les macrophages produisent de grandes quantités de polyamines spermidine et spermine via la voie de signalisation mTORC1 ». Ces polyamines ont été captées par les cellules épithéliales, entraînant une commutation de leur métabolisme cellulaire, favorisant leur prolifération et renforçant leurs mécanismes de défense. La spermine, en particulier, a un effet stimulant majeur sur la prolifération des cellules du côlon. Il est important de noter que cette activation de mTORC1 et cette production de polyamine ont eu un effet protecteur contre les lésions inflammatoires de l’intestin chez les modèles animaux. Les polyamines, en particulier la spermidine, font l’objet de recherches approfondies depuis un certain temps, car des études montrent que ces substances peuvent prolonger la vie et ralentir le processus de vieillissement.
Les macrophages soutiennent le métabolisme d’autres cellules
Cette recherche représente un changement de paradigme dans la compréhension du microenvironnement intestinal. Il met en évidence les macrophages pour la première fois en tant qu’« usines métaboliques » qui soutiennent le métabolisme d’autres cellules, ce qui est essentiel au renouvellement automatique efficace de l’épithélium intestinal. En outre, l’étude offre un aperçu des cibles thérapeutiques potentielles pour les maladies inflammatoires de l’intestin et d’autres troubles liés au dysfonctionnement intestinal.
Ouvrir la voie à de nouvelles thérapies pour la régénération des tissus et les maladies intestinales.
Thomas Weichhart déclare : « Grâce au soutien de la FWF dans le cadre de ce domaine de recherche particulier, ces découvertes sont devenues possibles. » SFB F83 Immunométabolisme comprend des groupes de Vienne et de Graz qui étudient l’interaction métabolique des cellules tissulaires et des macrophages. Les résultats de cette étude ouvrent des pistes prometteuses pour de futures recherches. Les chercheurs pourraient étudier la manipulation du soutien métabolique médié par les macrophages comme stratégie visant à améliorer la régénération des tissus et à combattre les maladies intestinales. De plus, des recherches plus approfondies sur le rôle des polyamines et de la signalisation mTORC1 dans les cellules immunitaires pourraient révéler de nouvelles approches thérapeutiques.
Les résultats représentent une avancée significative dans notre quête visant à mieux comprendre l’intestin et à améliorer la santé humaine. »
Thomas Weichhart du Centre de Pathobiochimie et de Génétique de MedUni Vienne et coordinateur du SFB Immunométabolisme
