Compte de cellules immunitaires afin de décider si attaquer

Une étude neuve publiée dans les transmissions de nature de tourillon prouve en février 2020 que les cellules immunitaires consultent et combinent les uns avec les autres au site de l'activité pour provoquer une réaction équilibrée mais adéquate et pour stave hors circuit le danger.

Le système immunitaire est parmi les systèmes les plus indispensables impliqués en rendant la vie saine possible. Il doit répondre robuste quand le fuselage est menacé par l'infection. D'autre part, il doit se maintenir dans la rêne de peur que les produits chimiques toxiques qu'elle dirige contre les microbes de envahissement accablent les tissus sains et endommage l'hôte.

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illustration 3d d'une cellule T de système immunitaire détruisant une cellule cancéreuse. Crédit d'image : Meletios Verras/Shutterstock

Un exemple de la situation ancienne est vu dans les patients sur la chimiothérapie pour le cancer, ou les gens avec le SIDA, qui ont affaibli l'immunité. Comme résultat, la réaction immunitaire inefficace permet à des infections moins importantes de devenir dangereusement répandues ou fortes, même entraînant la mort.

Le dernier scénario est caractérisé par le choc infectieux, une hyper-réaction par le système immunitaire à la présence des antigènes bactériens. Ici l'écaille de la toxine et de la production chimique inflammatoire par le système immunitaire est si élevée qu'elle détruise littéralement les organes multiples et tue le patient.

Comment le système immunitaire pourrait provoquer cette réaction délicatement de discrimination était un puzzle, que les chercheurs dans l'étude actuelle se sont mis à se démêler.

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Après migration à un site à l'infection possible, compte de cellules immunitaires afin de décider si donner un coup de pied dans les trains élevés. Crédit d'image : Université Northwestern/Shutterstock

Inflammation et activation immunisée

L'activation immunisée est un phénomène déterminé, dans à bord du lequel les cellules immunitaires émigrent au site de l'infection ou du traumatisme et relâchent les produits chimiques variés de signalisation pour amener les tissus voisins et d'autres cellules immunitaires. Ceci se manifeste comme gonflement, inflammation, et douleur, les signes classiques d'inflammation.

L'étude neuve identifie que le recrutement d'autres cellules n'est pas une réaction automatique ou non planifiée. Toujours, chaque cellule consulte ses voisins de savoir si plus de cellules sont requises de défendre l'hôte, avant la commande. Un aspect de ceci enregistre leur présence entre eux afin d'obtenir à un « comptage cellulaire », comme on dit.

Le chercheur Joshua Léonard dit, « les cellules prennent une décision coordonnée. Ils n'activent pas uniformément mais décident au lieu collectivement combien de cellules activeront de sorte qu'ensemble, le système puisse défendre hors circuit un danger sans réagir en exagération dangereusement. »

Ceci trouvant a été rendu possible en employant les modèles de calcul avancés d'interpréter les expériences et de produire ainsi une idée concrète de la façon dont les cellules se répandent décider si s'activer et pour cette raison recruter les cellules neuves.

L'étude

Les chercheurs ont examiné les macrophages, un type de cellule immunitaire qui mange des bactéries et d'autres particules étrangères. C'est une défense principale contre des agents infectieux, avec d'autres cellules d'immunité innée. Les scientifiques observés comment ces cellules ont réagi une fois faites face avec de l'antigène bactérien, qui est l'un des déclencheurs immunisés d'activation pour l'organisme d'hôte. Les techniques spécialisées qu'elles ont employées les ont aidés pour observer chaque cellule individuellement sur une période de temps.

Ces réactions ont été introduites dans le modèle de calcul, qui a craché à l'extérieur la signification de chacune de leurs observations enregistrées et aidé leur expliquez ce qu'elles voyaient. Les chercheurs ont constaté que pendant que temps réussi, les cellules obtenaient un sentir de leurs environs, en particulier lequel de chaque type d'autres cellules immunitaires est à proximité.

Les cellules immunitaires interprétaient individuellement la présence collective des cellules immunitaires au site d'un danger pour décider si, sur une base individuelle, chacun d'eux a dû activer ou pas. En bref, une couche complémentaire de commande est présente pour régler la réaction immunitaire sur l'inducteur.

Le chercheur Joseph Muldoon décrit le fonctionnement « décentralisé » du système immunitaire ; ainsi : Les « cellules immunitaires sont de différents agents qui doivent travailler ensemble. Au fil du temps, les cellules observent leurs environs pour obtenir un sens de leurs voisins. Chaque cellule devient portée en équilibre pour répondre comme activateur élevé ou pas. Les cellules obtiennent à différentes conditions d'activation, mais de telle manière que, dans l'ensemble, la réaction de population soit étalonnée. »

La présence de cette couche de commande a, dans les mots de Muldoon, ouverts « une avenue entière pour étudier s'il y a les objectifs neufs pour l'immunomodulation. » Si les scientifiques comprennent plus au sujet de la voie le système immunitaire est réglé, elles pourrait concevoir des traitements pour activer le système immunitaire particulièrement contre une tumeur, stockant le reste du corps, ou pour réduire l'hyperfonction immunisée dans les maladies auto-immune comme des lupus.

Commentaires de Léonard : La « biologie a évolué tant de voies fascinantes et étonnantes de régler des procédés complexes. En tant que biologistes synthétiques, nous travaillons pour concevoir des cellules pour remplir des fonctionnements thérapeutiques personnalisés. Les innovations de la nature de compréhension nous aident à proposer des modèles neufs et nous permettent d'être de meilleurs techniciens. »

Journal reference:

Muldoon, J.J., Chuang, Y., Bagheri, N. et al. Macrophages employ quorum licensing to regulate collective activation. Nat Commun 11, 878 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-14547-y

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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