Informations

16.5 : Système immunitaire - Biologie

16.5 : Système immunitaire - Biologie



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Notre système immunitaire nous offre une protection contre un monde plein d'agents pathogènes. Le préposé peut identifier les ennemis potentiels et les tenir à l'écart.

Avant la naissance, le corps répertorie toutes les cellules et tous les tissus du corps et les classe comme des cellules « soi ». La présentation de cellules non-soi peut alors déclencher le système immunitaire.

Tableau 1. Composants du système immunitaire
Système immunitaire innéSystème immunitaire adaptatif
La réponse n'est pas spécifiqueRéponse spécifique aux agents pathogènes et aux antigènes
L'exposition conduit à une réponse maximale immédiateTemps de latence entre l'exposition et la réponse maximale
Composants à médiation cellulaire et humorauxComposants à médiation cellulaire et humoraux
Pas de mémoire immunologiqueL'exposition conduit à la mémoire immunologique
Présent dans presque toutes les formes de vieTrouvé uniquement chez les vertébrés à mâchoires

Défense non spécifique

La défense non spécifique (immunité innée) consiste en des mécanismes qui empêchent ou détruisent les agents pathogènes, quel que soit leur type. La défense non spécifique comprend les barrières mécaniques, les substances chimiques, les cellules et l'inflammation.

Barrières mécaniques comprennent la peau et les muqueuses. En plus de présenter une barrière physique qui arrête les agents pathogènes, ils agissent également pour éliminer les substances de la surface des membranes. Les exemples incluent le mouvement des substances muqueuses en mouvement vers le tube digestif et les larmes lavant les substances des yeux.

Substances chimiques travailler pour détruire les agents pathogènes. Ceux-ci comprennent les enzymes, les cytokines et le système du complément. Par exemple, le mucus des voies respiratoires se déplace vers le pharynx et l'œsophage où il est avalé. En atteignant le tube digestif, les agents pathogènes sont détruits par de puissantes enzymes digestives.

Les cytokines sont une série de substances protéiques sécrétées par les cellules qui agissent pour détruire les agents pathogènes. Les interférons sont des cytokines qui se lient aux cellules, les obligeant à produire des substances qui inhibent la réplication virale. Un type d'interféron peut affecter de nombreux types de virus. Les interférons peuvent également activer d'autres cellules immunitaires telles que les macrophages et les cellules tueuses naturelles. Certaines cytokines produisent de la fièvre. L'interleukine I (pyrogène endogène) est une cytokine qui agit comme un pyrogène (augmente la température corporelle). Cette cytokine est libérée en réponse à des toxines ou à des agents pathogènes et provoque une augmentation de la température corporelle.

Le système de complément est une série d'environ 20 protéines plasmatiques. Ils comprennent des protéines nommées C1-C9 et des facteurs B, D, P. Ils agissent un peu comme la cascade de la coagulation en ce sens que l'activation de la première protéine complémentaire provoque l'activation des autres. Les réponses du système du complément comprennent l'inflammation, la phagocytose des globules blancs attirés dans la zone et l'attaque des cellules non autonomes.

Inflammation se caractérise par un gonflement, une rougeur, de la chaleur et de la douleur (tumeur, rubor, calor, dolor). L'inflammation est produite par la destruction des tissus par les traumatismes, les coupures, la température et les produits chimiques. L'inflammation provoque une augmentation du flux sanguin vers la zone endommagée. Le sang apporte des substances à réparer et la stase du sang dans la région empêche la propagation des agents pathogènes. L'inflammation est principalement causée par la libération d'histamine et d'héparine par les mastocytes (semblables aux basophiles). L'histamine favorise la vasodilatation locale et la perméabilité capillaire tandis que l'héparine inhibe la coagulation. Les phagocytes sont également attirés vers la zone et éliminent les débris. Les neutrophiles libèrent des substances qui activent les fibroblastes pour commencer à réparer la zone. Les substances libérées par les cellules stimulent les récepteurs de la douleur dans les tissus provoquant la sensation de douleur.

Défense spécifique

La défense spécifique (parfois appelée immunité adaptative) reconnaît et coordonne les attaques contre des agents pathogènes spécifiques. Le système peut également mémoriser les agents pathogènes et produire une réponse puissante la prochaine fois qu'un agent pathogène pénètre dans le corps.

Il existe deux types de défense spécifiques. Ceux-ci comprennent l'immunité à médiation cellulaire et l'immunité à médiation par les anticorps. L'immunité à médiation cellulaire se produit lorsque les lymphocytes T (cellules T) sont activés par l'exposition à des agents pathogènes. Les lymphocytes T activés attaquent alors directement les agents pathogènes.

Les lymphocytes T deviennent activés lorsqu'ils sont exposés à des antigènes sur des agents pathogènes. Les lymphocytes T réagissent avec des portions d'antigènes appelés déterminants antigéniques (épitopes). Les cellules T contiennent des récepteurs d'antigène à leur surface qui se combinent avec des déterminants antigéniques sur les agents pathogènes. Les récepteurs antigéniques sont des chaînes polypeptidiques qui contiennent des régions variables et constantes. La région variable se lie au déterminant antigénique. C'est ce qu'on appelle l'activation directe des lymphocytes T.

Complexes majeurs d'histocompatibilité

Des glycoprotéines spécifiques peuvent activer les cellules T. Ces glycoprotéines sont appelées molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (molécules du CMH). Les molécules du CMH résident sur les membranes cellulaires et contiennent une région variable. La région variable est la partie de la molécule qui permet la liaison aux antigènes.

Les molécules du CMH de classe I présentent des antigènes à la surface des cellules. Les antigènes sont produits à l'intérieur des cellules. Un exemple est une cellule infectée par un virus. Le virus se réplique à l'intérieur de la cellule produisant des protéines. Ces protéines se combinent avec des molécules du CMH de classe I qui se déplacent vers la membrane cellulaire externe pour l'affichage. Une fois affiché à la surface de la cellule, le système immunitaire peut attaquer et détruire la cellule.

Les molécules du CMH de classe II se trouvent sur les cellules qui présentent des antigènes. Les antigènes pénètrent dans les cellules par endocytose et se combinent avec les molécules du CMH de classe II dans les vésicules. La combinaison complexe antigène-CMH est ensuite transportée jusqu'à la membrane cellulaire et affichée à la surface. La réponse aux complexes du CMH de classe II diffère de celle du CMH de classe I en ce que les cellules présentatrices du CMH de classe II ne sont pas directement attaquées. Le complexe MHC II agit davantage comme un signal envoyé aux autres cellules du système immunitaire pour les mobiliser contre l'antigène.

Objectifs d'apprentissage

Regardez cette vidéo pour en savoir plus sur votre système immunitaire :

Un élément YouTube a été exclu de cette version du texte. Vous pouvez le consulter en ligne ici : pb.libretexts.org/biom2/?p=641


Détection des régulateurs physiologiques par les cellules lymphoïdes innées

Le maintien de l'homéostasie et la protection immunitaire reposent sur l'action coordonnée de différents systèmes physiologiques. Une communication bidirectionnelle entre le système immunitaire et les systèmes physiologiques est nécessaire pour détecter et rétablir toute perturbation de l'équilibre. Des analyses transcriptomiques récentes de cellules lymphoïdes innées (ILC) de différents tissus ont révélé que les ILC expriment un large éventail de récepteurs impliqués dans la reconnaissance des neuropeptides, des hormones et des signaux métaboliques. Les ILC sécrètent rapidement des cytokines effectrices qui jouent un rôle central dans le développement et l'activation des réponses immunitaires précoces, mais elles sécrètent également de manière constitutive des médiateurs importants pour l'homéostasie tissulaire. Pour réaliser efficacement ces fonctions, les ILC intègrent des signaux intrinsèques et extrinsèques qui modulent leur activité constitutive et induite. La perturbation de la régulation des ILC par les régulateurs physiologiques entraîne une altération des réponses immunitaires aux conséquences néfastes pour l'organisme. Une compréhension de ces interactions complexes entre le système immunitaire et les médiateurs physiologiques est cruciale pour déchiffrer les événements conduisant aux effets protecteurs par rapport aux effets pathologiques de ces cellules.

Mots clés: homéostasie protection immunitaire immunité cellules lymphoïdes innées.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Les figures

Les fonctions ILC sont régulées par…

Les fonctions de l'ILC sont régulées par une intégration poussée de métabolites dérivés de l'alimentation et de signaux neuroendocriniens.…


Présentation de la E-immunothérapie

Normalement, les maladies auto-immunes sont traitées avec des médicaments. Dans le cas de la polyarthrite rhumatoïde, les meilleurs traitements actuels sont les pilules en vente libre comme l'ibuprofène ou les immunosuppresseurs sur ordonnance comme Humira. Mais ces médicaments ne sont pas sans effets secondaires. Et dans le cas d'Humira, le médicament doit être injecté sous la peau, une routine inconfortable pour de nombreux patients. Mais et s'il existait un moyen de traiter des affections douloureuses comme la polyarthrite rhumatoïde sans pilules ni aiguilles ?

Et si le médicament était électrique ?

C'est ce que Nēsos vise à atteindre grâce à une nouvelle approche thérapeutique que l'entreprise a baptisée "e-immunothérapieEn cas de succès, ce sera le premier traitement portable et non invasif pour un trouble du système immunitaire.


Les cellules T doivent être activées pour devenir soit des cellules T tueuses, soit des cellules T auxiliaires. Cela nécessite la présentation d'un antigène étranger par les cellules présentatrices d'antigène, comme le montre la figure 17.5.2. Les cellules présentatrices d'antigène peuvent être des cellules dendritiques, des macrophages ou des cellules B. L'activation se produit lorsque les cellules T sont présentées avec un antigène étranger couplé à un auto-antigène du CMH. Les cellules T auxiliaires sont plus facilement activées que les cellules T tueuses. L'activation des cellules T tueuses est fortement régulée et peut nécessiter une stimulation supplémentaire des cellules T auxiliaires.

Figure 17.5.2 L'exposition à un antigène étranger sur une cellule présentatrice d'antigène est nécessaire pour activer les cellules T afin qu'elles deviennent des cellules T tueuses ou des cellules T auxiliaires.


Résumé

Avec les approbations récentes de plusieurs anticorps thérapeutiques qui bloquent l'antigène 4 cytotoxique associé aux lymphocytes T (CTLA4) et la protéine de mort cellulaire programmée 1 (PD1) dans le mélanome, le cancer du poumon non à petites cellules et le cancer du rein, et des points de contrôle immunitaire supplémentaires étant ciblés cliniquement, de nombreux des questions subsistent quant à l'utilisation optimale des médicaments qui bloquent ces voies de contrôle. Définir des biomarqueurs qui prédisent les effets thérapeutiques et les événements indésirables est un mandat crucial, mis en évidence par les récentes approbations de deux tests de diagnostic PDL1. Ici, nous discutons des biomarqueurs pour la thérapie anti-PD1 basés sur des critères immunologiques, génétiques et virologiques. La biologie unique du point de contrôle immunitaire CTLA4, par rapport à PD1, nécessite une approche différente du développement de biomarqueurs. Les informations basées sur les mécanismes de ces études peuvent guider la conception de combinaisons de traitements synergiques basées sur le blocage des points de contrôle immunitaires.


David J. Waxman

Notre programme de recherche comprend trois grands projets, enquêter sur ces questions :

1. Comment les circuits de régulation hormonaux, les modificateurs épigénétiques et les longs gènes d'ARN non codants interagissent-ils pour réguler les modèles complexes d'expression génique dans les tissus des mammifères ?

2. Par quels mécanismes l'exposition à des substances chimiques environnementales aux propriétés hormonales reprogramme-t-elle les tissus en développement, entraînant une dérégulation persistante de l'expression des gènes à l'âge adulte et une augmentation de la maladie à l'âge adulte ?

3. Des stratégies améliorées pour le traitement du cancer peuvent-elles être conçues grâce à une meilleure compréhension des effets de la chimiothérapie anticancéreuse sur les interactions hôte-tumeur et les réponses immunitaires au traitement médicamenteux ?

Mécanismes des différences sexuelles régulées par les hormones dans l'expression des gènes du foie – Ce projet vise à élucider les réseaux transcriptionnels et épigénétiques mondiaux (à l'échelle du génome) qui dictent l'expression différenciée selon le sexe de plus de 1 000 gènes dans le foie des mammifères. Ces profils génétiques différenciés selon le sexe ont été liés à des différences sexuelles cliniquement pertinentes dans le métabolisme hépatique des médicaments, les profils métaboliques des lipides et le risque de maladie cardiovasculaire. Nos efforts de recherche actuels utilisent à la fois des modèles murins et des études de culture cellulaire en combinaison avec de puissantes technologies de séquençage de nouvelle génération et une analyse bioinformatique interne pour élucider les mécanismes de régulation mondiaux. Les technologies que nous employons comprennent : le profilage transcriptionnel au niveau de la cellule unique (scRNA-seq) combiné à une analyse de l'accessibilité de la chromatine, pour identifier les régions ouvertes de la chromatine (régulatrices) dans le génome (ATAC-seq, DNase-seq) des tests de rapporteurs massivement parallèles, pour élucider les amplificateurs fonctionnels (STARR-seq) et l'analyse de l'emplacement des marqueurs histones et des facteurs de transcription (ChIP-seq), pour en déduire les états de la chromatine. De plus, nous mettons en œuvre un remodelage épigénétique basé sur CRISPR/dCas9 dans le foie de souris in vivo pour sonder le rôle de nouveaux gènes d'ARN long non codant (lncRNA) dans les réseaux de régulation différenciés selon le sexe. Les riches ensembles de données à l'échelle du génome que nous développons sont analysés pour découvrir les états uniques de la chromatine qui caractérisent les gènes montrant des différences sexuelles dans leur expression, et les mécanismes épigénétiques qui établissent ces états et les circuits de régulation des gènes associés à ces états de la chromatine dépendants du sexe, à travers lequel le schéma temporel de la sécrétion d'hormone de croissance hypophysaire masculinise (stimulation hormonale pulsatile) ou, alternativement, féminise l'expression des gènes dans le foie (stimulation hormonale persistante), avec un impact majeur sur la susceptibilité et le développement des maladies du foie.

Effets épigénomiques des expositions chimiques environnementales – Nous étudions les actions génomiques et épigénétiques des produits chimiques de l'environnement, qui peuvent induire des toxicités liées au développement et à l'adulte chez les humains et les animaux sauvages exposés. Par exemple, l'exposition prénatale et néonatale à des produits chimiques environnementaux de type œstrogène peut induire des anomalies structurelles et fonctionnelles majeures dans les tissus sensibles, tels que le foie, et ainsi augmenter la susceptibilité à l'apparition d'une maladie à l'âge adulte, telle que la stéatose hépatique (NAFLD), non- la stéatohépatite alcoolique (NASH) et le carcinome hépatocellulaire (CHC). Cependant, les mécanismes moléculaires qui sous-tendent les lésions développementales précoces et qui conduisent à ces défauts de développement et associés à la maladie et à la physiopathologie de l'adulte sont mal compris. Nous étudions actuellement l'hypothèse selon laquelle in utero l'exposition à des produits chimiques environnementaux altère l'expression des régulateurs épigénétiques, y compris les gènes d'ARN long non codant (lncRNA) sensibles aux xénochimiques qui confèrent des changements à vie dans l'expression des gènes clés contrôlant le développement des tissus. Nos études utilisent principalement le modèle murin et se concentrent sur les agonistes chimiques environnementaux de plusieurs facteurs de transcription appartenant à la superfamille des récepteurs nucléaires (NR), notamment les récepteurs nucléaires CAR, PRX et PPAR, qui servent également de cibles pour de nombreux médicaments thérapeutiques.

Traitement du cancer et système immunitaire – Les progrès récents dans notre compréhension des interactions hôte-tumeur ont fourni de nouvelles opportunités pour améliorer le traitement du cancer à l'aide de médicaments administrés selon de nouveaux schémas thérapeutiques, tels que la chimiothérapie métronomique, dont nous avons découvert qu'ils peuvent activer l'interféron et d'autres cascades de signalisation immunitaire innées, entraînant de puissants, réponses immunitaires anti-tumorales. Nous avons découvert en utilisant des modèles murins de gliome et de cancer du sein que la chimiothérapie à agent unique, basée sur le cyclophosphamide administré selon un calendrier métronomique répété de 6 jours, peut activer la mort immunogène des cellules tumorales dépendantes des cellules CD8-T et conduit à une augmentation majeure des effets thérapeutiques. réponse. En outre, nous avons constaté que l'augmentation de l'efficacité thérapeutique est en grande partie due à l'activation par le cyclophosphamide de la signalisation de l'interféron de type I autonome des cellules tumorales, avec la libération de facteurs solubles qui activent les gènes stimulés par l'interféron dans les cellules tumorales et les cellules immunitaires infiltrant la tumeur. Les objectifs importants de ce projet incluent : la découverte des mécanismes centrés sur les cellules tumorales par lesquels le cyclophosphamide active l'interféron et d'autres voies de réponse immunitaire innées l'identification des déficiences dans les modèles de tumeurs dérivées du patient qui ne répondent pas au système immunitaire et le développement de chimio-immunothérapies immunogènes efficaces qui combinent la métronomique ordonnancement du cyclophosphamide avec des immunothérapies qui contournent le blocage de la réponse immunitaire.


Comprendre les démangeaisons : de nouvelles perspectives à l'intersection du système nerveux et du système immunitaire

L'eczéma, ou dermatite atopique (DA), est parfois appelé « la démangeaison qui provoque des éruptions cutanées ». Souvent, les démangeaisons commencent avant l'apparition de l'éruption cutanée et, dans de nombreux cas, les démangeaisons de l'affection cutanée ne disparaissent jamais vraiment. Aux États-Unis, environ 9,6 millions d'enfants et 16,5 millions d'adultes souffrent de la MA, ce qui peut avoir un effet grave sur la qualité de vie des patients. Bien que l'on ait beaucoup appris sur la sensation inconfortable qui déclenche le désir de se gratter, de nombreux mystères subsistent concernant les démangeaisons chroniques, ce qui en fait un défi à traiter. Un article d'auteurs du Brigham and Women's Hospital et de la Harvard Medical School publié dans The Actes de l'Académie nationale des sciences, offre de nouveaux indices sur les mécanismes sous-jacents des démangeaisons. Les résultats suggèrent un acteur moléculaire clé connu sous le nom de récepteur 2 des leucotriènes à cystéine (CysLT2R) qui pourrait être une nouvelle cible pour les démangeaisons chroniques intraitables.

"Dans la dermatite atopique, les démangeaisons peuvent être horribles et peuvent aggraver la maladie", a déclaré l'auteur co-correspondant K. Frank Austen, MD, médecin principal à la division d'allergie et d'immunologie clinique du Brigham. Austen est également professeur émérite AstraZeneca de maladies respiratoires et inflammatoires à la Harvard Medical School. « Nous avons commencé à collaborer pour deux raisons : l'une est un intérêt pour la science. sa cause et ses connexions aux neurones."

Austen et son laboratoire, qui se concentre sur les composants moléculaires qui contribuent à l'inflammation allergique, ont collaboré avec Isaac Chiu, PhD, professeur adjoint d'immunologie à la Harvard Medical School. L'équipe comprenait également des chercheurs du Center for Immunology & Inflammatory Diseases du Massachusetts General Hospital et de l'Université du Texas à Dallas.

"En tant que neuro-immunologue, je m'intéresse à la façon dont le système nerveux et le système immunitaire interagissent", a déclaré Chiu, co-auteur de l'étude. "Les démangeaisons proviennent d'un sous-ensemble de neurones, et les démangeaisons aiguës peuvent être une réponse protectrice pour nous aider à éliminer quelque chose qui irrite la peau. Cependant, les démangeaisons chroniques ne protègent pas et peuvent être pathologiques. Le mécanisme sous-jacent qui active les neurones et provoque des démangeaisons chroniques est pas bien compris et un nouveau traitement est nécessaire."

Chiu, Austen et leurs collègues ont entrepris d'élucider les mécanismes moléculaires qui peuvent déclencher des démangeaisons chroniques. Pour ce faire, ils ont recherché l'activité des gènes dans les neurones des ganglions de la racine dorsale (DRG) liés aux démangeaisons chez la souris. Ils ont trouvé un niveau frappant de CysLT2R, qui était uniquement et fortement exprimé dans ces neurones spécifiques. Ils ont également trouvé l'expression de ce récepteur dans les neurones DRG humains. Cela a conduit les chercheurs à concentrer leur analyse sur le rôle du récepteur dans la signalisation des démangeaisons. Des études supplémentaires ont montré que l'activation de ce récepteur induisait des démangeaisons dans un modèle murin de MA, mais pas dans d'autres modèles murins. Les souris dépourvues de CysLT2R présentaient une diminution des démangeaisons. Collectivement, leurs découvertes ont mis en évidence le rôle clé du récepteur dans l'apparition de démangeaisons et la contribution potentielle à la MA.

L'auteur principal Tiphaine Voisin, PhD, a réalisé de nombreuses expériences précliniques sur des modèles murins de MA pendant son séjour dans le laboratoire Chiu du HMS.

"La dernière dizaine d'années de recherche dans le domaine des démangeaisons chroniques a montré l'importance et la complexité des interactions entre le système immunitaire et le système nerveux", a déclaré Voisin. "C'était très excitant d'explorer la contribution des leucotriènes à cystéine dans ces diaphonies neuro-immunes conduisant à des démangeaisons, y compris dans un modèle murin de la MA."

Les leucotriènes sont une classe de molécules lipidiques qui proviennent des globules blancs, tels que les mastocytes, qui sont impliqués dans l'allergie et l'inflammation. Aujourd'hui, le montélukast, un inhibiteur des leucotriènes, qui cible CysLT1R, est utilisé pour traiter l'asthme mais ne soulage pas les démangeaisons. Aucun inhibiteur cliniquement approuvé de CysLT2R n'existe actuellement et, bien que les chercheurs aient vu des preuves des récepteurs chez l'homme, jusqu'à ce qu'un inhibiteur soit développé et testé chez l'homme, il restera une question ouverte quant à savoir si la nouvelle cible peut conduire à une thérapie pour les patients.

Alors que Chiu et Austen sont impatients de voir leurs découvertes accélérer les améliorations du traitement, Austen, qui poursuit des leucotriènes depuis les années 1970, note également l'importance de faire de nouvelles découvertes et des liens inattendus grâce à la recherche.

"Je crois que la science est ascendante, pas descendante", a déclaré Austen. "La joie de la recherche, c'est de le faire pour le plaisir de découvrir quelque chose que vous ne saviez pas. Le système immunitaire est bien plus complexe qu'on ne le croit. Comprendre l'implication des nerfs est un immense pas en avant - cela a été un pièce manquante dans l'étude de l'inflammation. À mon avis, il est extrêmement important de relier les neurosciences à ceux d'entre nous qui sont engagés dans l'étude de l'inflammation. "

Le financement de ce travail a été fourni par les National Institutes of Health (DP2AT009499, R01AI130019 et NS111929), la Food Allergy Science Initiative, le Burroughs Wellcome Fund, le Brigham and Women's Hospital Hypersensitivity Fund, les National Institutes of Allergy and Infectious Diseases (K08 AI132723 ), et le prix de développement du corps professoral de l'American Academy of Allergy, Asthma & Immunology Foundation.

Article cité : Voisin, T et al. "Le récepteur CysLT2R médie les démangeaisons aiguës et chroniques induites par le leucotriène C4" PNAS DOI : 118/13/e2022087118

Clause de non-responsabilité: AAAS et EurekAlert ! ne sont pas responsables de l'exactitude des communiqués de presse publiés sur EurekAlert! par les institutions contributrices ou pour l'utilisation de toute information via le système EurekAlert.


Une nouvelle étude relie les cheveux gris à l'activité du système immunitaire et à une infection virale

Des chercheurs de l'UAB et du NIH rapportent que la perte de pigmentation des cheveux, ou cheveux gris, est associée à une activation immunitaire innée chez la souris. Crédit : Darryl Leja, NHGRI Melissa Harris, UAB

Une nouvelle étude sur des souris permet de comprendre pourquoi les cheveux de certaines personnes peuvent devenir gris en réponse à une maladie grave ou à un stress chronique. Parution le 3 mai dans la revue en libre accès PLOS Biologie, des chercheurs des National Institutes of Health et de l'Université d'Alabama à Birmingham ont découvert un lien entre les gènes qui contribuent à la couleur des cheveux et les gènes qui informent notre corps d'une infection pathogène.

Lorsqu'un corps est attaqué par un virus ou une bactérie, le système immunitaire inné se met en marche. Toutes les cellules ont la capacité de détecter les envahisseurs étrangers et elles réagissent en produisant des molécules de signalisation appelées interférons. Les interférons signalent aux autres cellules d'agir en activant l'expression de gènes qui inhibent la réplication virale, activent les cellules effectrices immunitaires et augmentent les défenses de l'hôte.

Le lien entre la pigmentation des cheveux et la régulation immunitaire innée était initialement un peu surprenant. Melissa Harris, auteure principale et professeure adjointe au sein du département de biologie de l'UAB explique : « Les outils génomiques nous permettent d'évaluer comment tous les gènes de notre génome changent leur expression dans différentes conditions, et parfois ils changent d'une manière que nous n'avons pas. anticiper. Nous nous intéressons aux gènes qui affectent la façon dont nos cellules souches sont maintenues au fil du temps. Nous aimons étudier les cheveux gris parce que c'est une lecture facile du dysfonctionnement des cellules souches mélanocytaires. " Les cellules souches mélanocytaires sont essentielles à la couleur des cheveux car elles produisent les mélanocytes qui sont responsables de la fabrication et du dépôt de pigment dans la tige du cheveu.

Dans ce cas, un lien inattendu a été trouvé entre les cheveux gris, le facteur de transcription MITF et l'immunité innée. MITF est surtout connu pour son rôle dans la régulation des nombreuses fonctions au sein des mélanocytes. Mais les chercheurs ont découvert que MITF sert également à contrôler la réponse interféron des mélanocytes. Si le contrôle de MITF sur la réponse à l'interféron est perdu dans les cellules souches mélanocytaires, il en résulte un grisonnement des cheveux. De plus, si la signalisation immunitaire innée est activée artificiellement chez des souris prédisposées à avoir des cheveux gris, un nombre accru de cheveux gris est également produit.

"Cette nouvelle découverte suggère que les gènes qui contrôlent les pigments dans les cheveux et la peau agissent également pour contrôler le système immunitaire inné", a déclaré William Pavan, co-auteur de l'étude et chef de la Branche de recherche sur les maladies génétiques au National Human Genome Research Institute (NHGRI) du NIH. . "Ces résultats peuvent améliorer notre compréhension du grisonnement des cheveux. Plus important encore, la découverte de cette connexion nous aidera à comprendre les maladies de la pigmentation avec une implication du système immunitaire inné comme le vitiligo." Le vitiligo, qui provoque des taches cutanées décolorées, affecte entre 0,5 pour cent à 1 pour cent de tous les humains.

Il reste à savoir pourquoi les souris prédisposées à avoir les cheveux gris sont plus sensibles à la signalisation immunitaire innée dérégulée. Les chercheurs pensent que cela peut peut-être expliquer pourquoi certaines personnes ont des cheveux gris prématurés au début de leur vie, et ils continueront leurs études pour répondre à cette question.


Les cheveux gris et votre système immunitaire

Vous vous sentez stressé ou malade et devenez gris? Des chercheurs ont établi un lien entre les gènes responsables de la couleur des cheveux et le système immunitaire.

Des scientifiques du NIH (MD, USA) et de l'Université de l'Alabama (AL, USA) ont découvert un lien entre les cheveux gris, l'immunité innée et le facteur de transcription MITF. Les chercheurs, qui ont publié leurs découvertes dans PLOS Biologie, pensent que cette découverte pourrait avoir un potentiel futur pour développer un traitement contre les cheveux grisonnants et même les maladies de la peau telles que le vitiligo.

Les chercheurs étudiaient à l'origine les cellules souches mélanocytaires responsables de la production de mélanocytes qui fabriquent et déposent des pigments dans les cheveux. Cependant, en raison de la puissance des outils génomiques dont nous disposons aujourd'hui, les scientifiques ont fait une découverte surprenante comme l'explique l'auteur Melissa Harris,

« Les outils génomiques nous permettent d'évaluer comment tous les gènes de notre génome modifient leur expression dans différentes conditions, et parfois ils changent d'une manière que nous n'anticipons pas. Nous nous intéressons aux gènes qui affectent la façon dont nos cellules souches sont maintenues au fil du temps. Nous aimons étudier les cheveux gris car ils permettent de lire facilement le dysfonctionnement des cellules souches mélanocytes.

Cela a conduit le groupe à se pencher sur le facteur de transcription MITF, qui a une fonction connue de régulation des mélanocytes. Cependant, l'équipe a également remarqué que MITF contrôlait la réponse à l'interféron des mélanocytes.

Toutes les cellules ont la capacité de répondre aux agents pathogènes envahissants dans le corps. Une partie de cette réponse innée comprend la génération d'interféron par vos cellules. L'interféron signale les défenses immunitaires de l'organisme qui peuvent alors combattre l'infection.

Le co-auteur William Pavan explique l'importance de cette découverte :

« Cette nouvelle découverte suggère que les gènes qui contrôlent les pigments des cheveux et de la peau agissent également pour contrôler le système immunitaire inné. Ces résultats peuvent améliorer notre compréhension du grisonnement des cheveux. Plus important encore, découvrir cette connexion nous aidera à comprendre les maladies de la pigmentation avec une implication du système immunitaire inné comme le vitiligo.”

À l'avenir, le groupe espère déterminer les raisons du grisonnement prématuré chez l'homme grâce à de nouvelles études, notamment en examinant pourquoi les souris susceptibles de devenir gris prématurément sont plus susceptibles de présenter une signalisation immunitaire dérégulée.


Remerciements

Les auteurs remercient S. Doron et A. Millman pour leur aide dans l'analyse présentée dans l'encadré 1 et la figure 2, M. Voichek et N. Tal pour leurs commentaires utiles sur les chiffres de cette étude, et J. Cury et le laboratoire Sorek membres pour des commentaires sur les versions antérieures de ce manuscrit. UN B. est récipiendaire d'une bourse à long terme de l'Organisation européenne de biologie moléculaire (EMBO) (EMBO ALTF 186-2018). R.S. a été soutenu, en partie, par la Fondation israélienne pour la science (subvention personnelle 1360/16), le Conseil européen de la recherche (subvention ERC-CoG 681203), le programme prioritaire SPP 2002 du Conseil allemand de la recherche (DFG) (subvention SO 1611/1-1 ), le programme d'excellence de recherche Ernest et Bonnie Beutler en médecine génomique et le Knell Family Center for Microbiology.


Voir la vidéo: Immunologie Le Système immunitaire Limmunité Spécifique, Limmunité Naturelle, 480p 30fps H264 (Août 2022).