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Immunologie : le triathlon des cellules dendritiques

Randonnée, coup de frein, marche rapide vers les lymphocytes T : ainsi pourrait se résumer la « vie » des cellules dendritiques et, plus précisément, la mise en place de l’immunité adaptative. Cette réaction du système immunitaire spécifiquement dirigée contre un ennemi apparaît comme l’une des pistes les plus prometteuses pour éliminer les cellules tumorales. 

Immunologie : le triathlon des cellules dendritiques

"Une chose est sûre : les cellules dendritiques, souvent décrites comme les sentinelles de l’organisme, ont besoin de se déplacer pour remplir leur fonction, explique Ana Maria Lennon-Duménil, directrice de recherche Inserm et chef de l’équipe Régulation spatio-temporelle de la présentation des antigènes (Inserm/Institut Curie). Mais leur vitesse de déplacement varie en fonction de leurs pérégrinations et, plus exactement, de l’objectif de leur promenade."

Entre baskets et charentaises

De temps à autre rapides, quelquefois lentes, les cellules dendritiques immatures sillonnent les tissus à la recherche d’intrus potentiellement dangereux pour l’organisme. Lorsqu’elles repèrent une bactérie, un parasite, un champignon ou un virus, elles s’arrêtent pour en ingérer un morceau. En possession d’un tel antigène, elles deviennent matures. Elles activent alors à leur surface des récepteurs qui vont leur permettre de trouver leur chemin vers les vaisseaux lymphatiques, jusqu'à leur objectif final : les lymphocytes T. "Les cellules dendritiques apprennent aux lymphocytes T à reconnaître le danger pour qu’ils puissent l’éliminer", observe l’immunologiste. "Cette phase essentielle au déclenchement de la réponse immunitaire repose sur les capacités migratoires des cellules dendritiques et surtout leur aptitude à varier leur vitesse", enchérit Matthieu Piel, directeur de recherche CNRS et chef de l’équipe Biologie cellulaire systémique de la polarité et de la division (CNRS/IPGG/Institut Curie).

Immatures, les cellules dendritiques oscillent entre accélération et freinage. Matures, elles se hâtent vers leur objectif final. Tout cela dans un environnement confiné, au milieu d’autres cellules. C’est là que les micro-objets développés par l’équipe de biophysiciens de Matthieu Piel entrent en jeu : grâce à des micro-canaux qui reproduisent le confinement des cellules dans les tissus, Pablo Vargas, post-doctorant "à cheval" entre les deux équipes, a pu étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents à ces vitesses de migrations distinctes. « L’initiation des lymphocytes T nécessite que les cellules dendritiques passent par 3 modes de migration caractérisés par 3 modes d’assemblage de l’actine différents, chacun régulé par l’action d’un complexe de protéines », explique le jeune chercheur. C’est en effet ce réseau de filaments extrêmement dynamique qui permet à la cellule de changer de forme, de se diviser, de se déplacer.

  • Lorsque le complexe protéique RhoA-mDia1 se positionne à l’arrière de la cellule dendritique, elle patrouille en quête des intrus.
  • Lorsque le complexe protéique Cdc42-Arp2/3 se positionne à l’avant, elle freine sa course et peut ainsi ingérer l’intrus.
  • Lorsque la cellule devient mature, la quantité de Arp2/3 à l’avant est réduit drastiquement. La cellule dendritique accélère alors du fait de l’action mDia1.

Le recours à des mécanismes d’assemblage de l’actine distincts donne à la cellule dendritique la « bonne » vitesse à chacune des étapes préliminaires à l’initiation des lymphocytes T.

"Grâce à cet apprentissage, le "profil" de l’ennemi est gardé en mémoire. C’est ce que l’on appelle l’immunité adaptative", décrit Ana-Maria Lennon-Duménil. Face aux cellules tumorales, ce système de défense rencontre parfois des difficultés et échoue. Il est alors nécessaire de le stimuler pour qu’il agisse. Tous les moyens sont bons pour y parvenir. La connaissance détaillée de l’ensemble des mécanismes en jeu aboutira à la mise au point de nouvelles stratégies d’immunothérapie ou au renforcement de celles existantes.

 

En savoir plus

Innate control of actin nucleation determines distinct migratory behaviors in dendritic cells

Pablo Vargas, Paolo Maiuri, Marine Bretou, Pablo J. Sáez, Paolo Pierobon, Mathieu Maurin, Mélanie Chabaud, Danielle Lankar, Dorian Obino, Emmanuel Terriac, Matthew Raab, Hawa-Racine Thiam, Thomas Brocker, Susan M. Kitchen-Goosen, Arthur S. Alberts, Praveen Sunareni, Sheng Xia, Rong Li5, Raphael Voituriez, Matthieu Piel, Ana-Maria Lennon-Duménil

Nature Cell biology, 11 décembre 2015, doi:10.1038/ncb3284

Portrait de chercheur : Pablo Vargas

 

 

Texte : Céline Giustranti

Crédit photo : Benoît Rajau / Institut Curie

Crédit illustration : Renaud Chabrier / Institut Curie

Mathilde Regnault
08/12/2015