Des informations inattendues ont été découvertes sur comment et quand certains globules blancs tueurs d’infections décident de créer des souvenirs de leurs rencontres avec un agent pathogène.
On sait depuis des décennies que ces cellules peuvent se transformer en cellules mémoire à longue durée de vie, capables de survivre longtemps après qu’une infection initiale ait été surmontée. Ils sont prêts à détecter et éliminer rapidement les futures incursions du même type d’agent pathogène.
C’est l’une des raisons pour lesquelles les gens deviennent résistants à certaines maladies infectieuses après avoir été exposés à la maladie ou s’en être remis. Les vaccinations fonctionnent également de cette manière en apprenant au système immunitaire à reconnaître et à attaquer les virus, parasites ou bactéries dangereux.
Les scientifiques de l’UW Medicine et de l’Université de Washington et leurs collaborateurs ont voulu déterminer exactement quand les lymphocytes T cytotoxiques, un type de globule blanc immunologique qui détruit directement les cellules infectées, décident de former un souvenir lors d’une infection. Ils ont utilisé l’imagerie en direct en temps réel pour observer ces cellules tout au long de leur trajectoire de lignée.
Leurs résultats seront publiés dans la revue le 31 janvier immunité par Cell Press. Les co-auteurs principaux sont Kathleen Abadie et Elisa Clark, toutes deux boursières diplômées de la National Science Foundation qui ont récemment terminé leur formation dans le laboratoire de l’auteur principal Hao Yuan Kueh, professeur agrégé de bio-ingénierie à l’UW, un département commun du College of Engineering et du Faculté, ont terminé la médecine.
“Nos expériences ont révélé un degré inattendu de flexibilité dans la prise de décision en matière de mémoire, les lymphocytes T mémoire étant générés à plusieurs phases de la réponse immunitaire”, a écrit l’équipe de recherche. “Après avoir rencontré un agent pathogène, les cellules T décident très tôt si elles formeront une mémoire ou si elles deviendront une cellule effectrice dotée de fortes capacités de destruction cellulaire mais de courte durée.”
Cependant, ils ont ajouté qu’une fois l’agent pathogène éliminé, les cellules effectrices peuvent fondamentalement changer d’avis et décider tardivement de rejoindre le pool de cellules mémoire.
En outre, les chercheurs ont examiné le commutateur moléculaire qui est à la base de la formation flexible de la mémoire dans ces cellules. Ils ont appris que ce changement affecte le gène clé qui régule la mémoire Tcf7.
“Cet interrupteur peut être désactivé Tcf7 “Cependant, il est important de noter que ce changement est réversible lorsque ces signaux disparaissent, permettant ainsi aux cellules qui ont traversé la voie effectrice d’inverser leur trajectoire.”
Pourquoi les lymphocytes T ont-ils besoin d’une certaine latitude dans leurs décisions en matière de mémoire ?
“Pour les gens”, a noté Abadie, “un certain degré de flexibilité pour changer d’avis après que les décisions ont été prises permet aux individus de mieux s’adapter à des circonstances incertaines et changeantes”.
La même chose pourrait s’appliquer aux cellules T pour répondre efficacement à diverses menaces.
Une analyse d’un modèle mathématique de décisions des lymphocytes T, expliquent les chercheurs, montre que cette flexibilité permet la formation de mémoire à la fois pour les agents pathogènes virulents, qui nécessitent une réponse immunitaire à grande échelle, et pour les agents pathogènes à division lente, qui ne tentent pas de permettre au système immunitaire submerger, mais essayez plutôt d’y échapper.
“La capacité de prendre des décisions concernant le sort de la mémoire à plusieurs moments au cours d’une infection peut également permettre une plus grande réactivité lors de l’évolution d’une situation de défi immunitaire”, ont ajouté les chercheurs.
De telles études, disent Abadie et Clark, pourraient résoudre une incertitude de longue date sur la manière et le moment où les cellules mémoire se forment.
Ils espèrent que ces résultats ouvriront de nouvelles voies de recherche pour renforcer la protection immunitaire à long terme contre diverses maladies infectieuses et cancers.
Ces études ont été menées en collaboration avec Jay Shendure, professeur de sciences génomiques à l’École de médecine de l’UW, et Junyue Cao, ancien membre de son laboratoire, ainsi qu’Armita Nourmohammad, professeur agrégé de physique à l’UW, et Obinna. Ukogu, étudiante diplômée dans son laboratoire. L’équipe du laboratoire Kueh a également collaboré avec le laboratoire de Rafi Ahmed à l’Université Emory, avec le co-auteur principal Rajesh Valanparambil, membre du laboratoire Ahmed.
Cette étude a été financée par un prix Trailblazer du National Institutes of Health National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (R21EB027327), une subvention du NIH National Human Genome Research Institute (R01HG01632-01), des subventions de recherche de la National Science Foundation et un NSF CAREER Award (2045054). ). financé. et un financement de démarrage du Département de bio-ingénierie et du Département de physique de l’Université de Washington et de l’Université Rockefeller. Shendure est chercheur au Howard Hughes Medical Institute.