Les cellules de l’intestin envoient des messages secrets au système immunitaire. Grâce à de nouvelles recherches menées par des scientifiques de l’Institut La Jolla d’immunologie (LJI), nous pouvons enfin avoir un aperçu de ce qu’ils disent.
Une nouvelle étude en Sciences Immunologie révèle comment les cellules barrières qui tapissent les intestins envoient des messages aux cellules T en patrouille qui y résident. Ces cellules communiquent en exprimant une protéine appelée HVEM, qui incite les cellules T à survivre plus longtemps et à se déplacer davantage pour arrêter les infections potentielles.
La recherche montre comment les cellules barrières de l’intestin, les éléments structurels du tissu et les cellules immunitaires résidentes communiquent pour assurer la défense de l’hôte. »
Mitchell Kronenberg, Ph.D., auteur principal de la nouvelle étude, professeur LJI et directeur scientifique
Les cellules barrières, ou cellules « épithéliales », forment une couche épaisse d’une cellule qui tapisse l’intestin. On peut imaginer ces cellules alignées comme une file d’attente devant une boîte de nuit. Les cellules épithéliales s’entrechoquent. Ils se bousculent et discutent. Pendant ce temps, les gardes de sécurité des cellules T circulent autour de la ligne, regardant de haut en bas le bloc à la recherche de signes de problèmes. « Ces lymphocytes T se déplacent autour des cellules épithéliales comme s’ils patrouillaient vraiment », explique Kronenberg.
Mais qu’est-ce qui maintient ces lymphocytes T dans l’épithélium pour faire leur travail ?
« Nous avons une idée de ce qui amène les cellules T dans l’intestin, mais nous devons comprendre ce qui les y maintient », déclare Kronenberg. En fait, de nombreuses cellules immunitaires résident à long terme dans des tissus spécifiques. En comprenant les signaux qui maintiennent les lymphocytes T dans certains tissus, Kronenberg espère faire la lumière sur des conditions telles que les maladies inflammatoires de l’intestin, où beaucoup trop de lymphocytes T inflammatoires se rassemblent dans l’intestin.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que des signaux importants dans l’intestin sont envoyés à travers la membrane basale, une fine couche de protéines sous l’épithélium. Dans notre scène de boîte de nuit, la membrane du sous-sol serait le trottoir où tout le monde se tient.
Leurs expériences montrent que les cellules épithéliales reçoivent des signaux via les protéines HVEM à leur surface qui stimulent la synthèse des protéines de la membrane basale. L’équipe a découvert que sans HVEM, les cellules épithéliales ne pouvaient pas faire leur travail car elles produisaient moins de collagène et d’autres composants structurels nécessaires pour maintenir une membrane basale saine.
Les lymphocytes T détectent la membrane basale via des molécules d’adhésion qu’ils expriment à leur surface, appelées intégrines. L’interaction des intégrines des cellules T avec les protéines de la membrane basale favorise les messages qui permettent aux cellules T de survivre et de patrouiller dans l’épithélium. C’est comme si les cellules épithéliales avaient écrit des messages sur le trottoir : « Reste ici », « Patrouille ici », « Fais ton travail ». Sans une membrane basale suffisante, les lymphocytes T ne pourraient pas survivre aussi bien ni partir en patrouille.
À l’aide d’un modèle de souris, les chercheurs ont ensuite montré que la suppression de l’expression de HVEM – uniquement dans les cellules épithéliales intestinales – était un coup dur pour la santé intestinale. Les cellules T en patrouille ne pouvaient pas survivre aussi bien et elles ne bougeaient pas autant. Ces lymphocytes T ont fait de mauvais agents de sécurité. Lorsqu’il est mis au défi avec Salmonelle typhimurium, une bactérie invasive qui cause la gastro-entérite, les lymphocytes T ont permis à l’infection de prendre le contrôle des intestins et de se propager au foie et à la rate. Par conséquent, l’HVEM des cellules épithéliales a jeté les bases pour que les cellules T gardent l’intestin ; c’est la raison même pour laquelle elles ont survécu dans l’épithélium ; communiquant indirectement avec les cellules T à travers la membrane basale.
Ces informations proviennent d’une série d’expériences menées par les premiers auteurs de l’étude Goo-Young Seo, Ph.D., instructeur au LJI, et Daisuke Takahashi, Ph.D., anciennement du LJI et maintenant à l’Université Keio de Tokyo. L’équipe a travaillé en étroite collaboration avec le laboratoire du professeur LJI Hilde Cheroutre, Ph.D., le noyau de microscopie LJI, le noyau de cytométrie en flux LJI et a utilisé des techniques de séquençage d’ARN d’imagerie intra-vitale pour étudier le rôle de HVEM dans l’intestin.
À l’avenir, Kronenberg et ses collègues souhaitent étudier le rôle de HVEM dans le maintien d’une population saine de microbes intestinaux. Kronenberg dit qu’il y a des signes qu’un manque de HVEM peut influencer la composition du microbiome intestinal même en l’absence de bactéries pathogènes.
