Des chercheurs découvrent un processus cellulaire qui conduit à l’inflammation
Les chercheurs de Cedars-Sinai ont identifié plusieurs étapes d’un processus cellulaire responsable du déclenchement de l’une des importantes réponses inflammatoires de l’organisme. Leurs conclusions, publiées dans la revue Sciences Immunologieouvrent des possibilités de modulation du type d’inflammation associée à plusieurs infections et maladies inflammatoires.
Plus précisément, les chercheurs ont amélioré la compréhension des étapes qui conduisent à la production d’IL-1 bêta, un puissant signal protéique inflammatoire libéré lors de nombreuses réponses inflammatoires.
“Nous avons maintenant une compréhension plus claire du processus par étapes qui conduit à la production d’IL-1 bêta”, a déclaré Andrea Wolf, Ph.D., professeur adjoint de sciences biomédicales et de médecine à Cedars-Sinai, et auteur principal et correspondant. sur la nouvelle étude. “En comprenant le processus, nous espérons un jour trouver un traitement pour les maladies associées à cette réponse inflammatoire.”
Lorsque le système immunitaire inné – le système de défense avec lequel nous sommes nés – identifie une bactérie, un virus ou un autre envahisseur externe potentiellement dangereux, il libère des globules blancs pour entourer et attaquer l’agent étranger. Cela peut provoquer un gonflement, une rougeur, une chaleur et une douleur dans les tissus du corps qui, dans un corps sain, finissent par disparaître.
Certaines personnes, cependant, restent bloquées dans la phase d’inflammation. Cela provoque ce qu’on appelle une inflammation chronique. L’inflammation chronique peut endommager les cellules saines de l’organisme et entraîner des maladies graves comme le diabète de type 2, les maladies cardiaques et la dépression.
“L’inflammation, dans de nombreux cas, est vitale pour un système immunitaire prospère et un corps sain”, a déclaré David Underhill, Ph.D., président du département des sciences biomédicales et de la chaire de la famille Janis et William Wetsman sur les maladies inflammatoires de l’intestin, qui est également un auteur principal et correspondant de l’étude. “Cependant, une inflammation prolongée peut faire des ravages sur le corps. Cela souligne l’importance de comprendre le processus cellulaire d’activation de l’inflammation afin que nous puissions travailler à la recherche de nouveaux traitements pour freiner l’inflammation chronique.”
L’étude fait suite à la recherche Cedars-Sinai publiée en 2016 qui explique comment les cellules agissent pour détecter une infection. Dans cette étude, les chercheurs ont découvert qu’une enzyme appelée hexokinase, généralement utilisée par les cellules pour convertir le glucose en énergie, a une deuxième fonction inflammatoire. Ils ont découvert que l’hexokinase se lie à un sucre de la paroi cellulaire des bactéries et active les inflammasomes, conduisant à la production d’IL-1 bêta. Les inflammasomes sont des récepteurs du système immunitaire inné qui reconnaissent les microbes et les lésions tissulaires. Les travaux en cours présentent une image plus complète de ce processus.
Les chercheurs ont découvert que l’hexokinase quitte les mitochondries, la partie d’une cellule qui génère de l’énergie. Cela déclenche une réponse immunitaire : la libération d’hexokinase déstabilise les mitochondries et alerte la cellule que quelque chose ne va pas. Cela conduit au regroupement d’un canal appelé VDAC dans la membrane des mitochondries, qui interagit avec une autre protéine appelée NLRP3 pour initier l’assemblage de l’inflammasome. Les inflammasomes produisent alors de l’IL-1 bêta, un moteur de l’inflammation.
Les chercheurs ont étudié des cellules dérivées de souris de laboratoire pour comprendre les étapes impliquées dans la voie bêta de l’IL-1. L’équipe a utilisé des substances appelées inhibiteurs qui bloquent les fonctions cellulaires ainsi que la technologie d’édition de gènes pour désactiver certains gènes et les protéines qu’ils expriment. Cela leur a permis de comprendre quelles protéines sont vitales pour déclencher l’inflammation.
Le scientifique postdoctoral de Cedars-Sinai, Sung Hoon Baik, Ph.D., a utilisé le microscope à super-résolution qui fait partie de la biobanque Cedars-Sinai et des ressources de pathologie de recherche pour visualiser et mesurer les étapes de ce processus inflammatoire au sein de cellules individuelles.
“Être capable de cibler des étapes spécifiques dans cette voie est vital, car en plus d’être important pour l’inflammation, les composants de cette voie jouent également un rôle vital dans le maintien de l’énergie dans la cellule”, a déclaré Wolf. “Nous voulons nous concentrer sur son rôle inflammatoire, pas simplement tout éteindre, car ce serait mauvais pour la cellule.”
Les chercheurs continuent d’étudier les étapes cellulaires menant et résultant du rôle de l’hexokinase dans l’activation des inflammasomes. Ils utilisent également les résultats de cette étude pour commencer à cibler cette voie inflammatoire dans différentes maladies.
