Lorsque les humains sont infectés par des bactéries pathogènes, le système immunitaire du corps essaie d'éliminer les intrus. Une façon d'y parvenir est de lancer une réponse inflammatoire – une cascade d'événements qui comprend l'expression de protéines protectrices, l'activation de cellules immunitaires et un processus de mort cellulaire contrôlée lorsque les cellules infectées ne peuvent pas être sauvées.
Des scientifiques, dont des membres du groupe Typas de l'EMBL, des membres du groupe des anciens de l'EMBL, Jeroen Krijgsveld, au Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) à Heidelberg, et d'autres collaborateurs ont étudié comment les cellules immunitaires appelées macrophages répondent à l'infection par le pathogène intracellulaire. Salmonella enterica. Les scientifiques ont appliqué une méthode récemment développée dans leurs laboratoires pour enrichir, identifier et quantifier toutes les protéines nouvellement produites à partir de macrophages infectés par Salmonella. Ils ont marqué les protéines nouvellement produites avec un marqueur chimique spécifique et les ont identifiées à l'aide d'une technique appelée spectrométrie de masse, qui leur a permis d'analyser l'ensemble des protéines cellulaires. Surtout, les scientifiques ont mesuré les niveaux de protéines dans les macrophages à différents stades d'infection et dans différents compartiments cellulaires. Leur étude, publiée dans Microbiologie de la nature, montre que la surveillance des changements dynamiques dans la production et le ciblage des protéines peut révéler de nouvelles perspectives sur les mécanismes par lesquels les cellules répondent aux agents pathogènes.
L'une des découvertes inattendues de l'étude est qu'une famille bien connue de protéines appelées cathepsines se déplace vers un nouvel emplacement lorsque les cellules sont infectées par Salmonella. Les cathepsines sont des protéases – des protéines qui décomposent d'autres protéines. Ils sont normalement conservés à l'intérieur de petites structures subcellulaires appelées lysosomes et ont déjà été impliqués dans la promotion de la mort cellulaire, bien que le mécanisme ou tout lien entre le processus et l'infection bactérienne étaient inconnus. Les scientifiques ont maintenant découvert que Salmonella provoque l'accumulation de cathepsines nouvellement produites dans les noyaux des cellules infectées. L'activité de dégradation des protéines des cathepsines dans le noyau est alors nécessaire pour initier une forme inflammatoire de mort cellulaire programmée.
La nouvelle étude montre l'avantage de suivre systématiquement la dynamique des protéines pendant l'infection, ce qui peut révéler de nouvelles voies et mécanismes que l'hôte utilise pour se défendre contre les agents pathogènes.
La source:
Laboratoire européen de biologie moléculaire
Référence de la revue:
Selkrig, J., et al. (2020) La protéomique spatio-temporelle découvre la mort des cellules macrophages dépendantes de la cathepsine lors d'une infection à Salmonella. Microbiologie de la nature. doi.org/10.1038/s41564-020-0736-7.
