Les résultats ont des implications dans la compréhension, la prévention et le traitement de plusieurs maladies pulmonaires.
L’immunité pulmonaire est essentielle pour lutter contre toutes les maladies pulmonaires, y compris COVID-19[feminine, pneumonie, cancer du poumon, asthme et BPCO. L’immunité pulmonaire diffère de l’immunité systémique qui est l’objet normal des investigations et des interventions biomédicales, mais les facteurs influençant l’établissement et la régulation de l’immunité pulmonaire sont pour la plupart encore inconnus. Maintenant, une nouvelle étude révèle le rôle des cellules pulmonaires dans le guidage du système immunitaire.
Des chercheurs de la Boston University School of Medicine (BUSM) ont découvert que le contrôle de l’immunité dans les poumons est accompli par des cellules qui tapissent les espaces aériens, les cellules épithéliales, à l’aide d’une molécule spécialisée faisant face au système immunitaire, le MHC-II. Ce CMH-II épithélial est essentiel pour localiser et scripter des cellules immunitaires hautement spécialisées appelées lymphocytes T à mémoire résidente (TRM) à l’intérieur des poumons.
« Les cellules épithéliales du poumon sont généralement considérées comme soutenant les fonctions respiratoires, tandis que le MHC-II est censé connecter les cellules immunitaires aux cellules immunitaires. le poumon est nouveau et imprévu », a expliqué l’auteur correspondant Joseph Mizgerd, ScD, professeur de médecine, de microbiologie et de biochimie au BUSM.
En analysant les cellules épithéliales pulmonaires de modèles humains et expérimentaux, les chercheurs ont appris que tous les différents types de cellules épithéliales examinées expriment le CMH-II et augmentent son expression lors d’infections. La seule fonction connue du CMH-II est d’éduquer les cellules immunitaires appelées cellules T CD4+. Dans les cultures cellulaires, les cellules épithéliales pulmonaires pourraient utiliser cette molécule pour dire aux cellules T quoi faire, afin qu’elles soient capables de répondre de manière appropriée aux microbes qui pourraient provoquer une infection. Interrompre uniquement le CMH-II sur les cellules épithéliales pulmonaires a conduit à des nombres, types et emplacements aberrants de cellules T CD4+ dans les poumons, mais pas dans le sang, révélant que ces cellules pulmonaires spécifiques étaient responsables de la direction de l’immunité pulmonaire.
« Notre étude suggère que les cellules épithéliales pulmonaires s’apparentent à des gardiens chargés d’indiquer de manière appropriée les emplacements des avant-postes des cellules CD4 TRM et leur capacité à lutter contre les infections futures. Étant donné que les cellules TRM, au-delà de leurs rôles protecteurs dans la pneumonie, jouent un rôle clé dans la lutte contre les cancers et la provocation de l’asthme, nos résultats ont des implications plus importantes dans la compréhension, la prévention et le traitement de plusieurs maladies pulmonaires », a déclaré le premier auteur Anukul Shenoy, PhD, chercheur postdoctoral en Centre pulmonaire de BUSM.
En plus de montrer que les cellules épithéliales pulmonaires utilisent le CMH-II pour organiser le système immunitaire dans les poumons, l’étude révèle également deux découvertes inattendues issues de la découverte principale. Premièrement, que d’autres molécules immunitaires dépendent du CMH-II pour atteindre la surface cellulaire où elles peuvent interagir avec d’autres cellules pour effectuer leur instruction immunitaire. Deuxièmement, le manque de CMH-II sur les cellules épithéliales pulmonaires provoque des modifications du système immunitaire pulmonaire local qui reflètent un résultat rare mais grave des thérapies contre le cancer ciblant le système immunitaire (« thérapies par inhibiteur de point de contrôle »). “Cela a conduit à la découverte qu’une cible moléculaire de ces traitements contre le cancer est l’une des molécules qui dépendent du CMH-II pour atteindre la surface cellulaire, et la suggestion que les effets secondaires délétères des thérapies par inhibiteur de point de contrôle peuvent résulter de l’inhibition des cellules immunitaires. guidage par les cellules épithéliales pulmonaires », a déclaré Mizgerd.
Les chercheurs envisagent que des interventions (à la fois préventives et curatives) peuvent être conçues pour exploiter la capacité des cellules épithéliales pulmonaires à moduler l’immunité pulmonaire. “De cette façon, nous serions en mesure d’utiliser les propres cellules épithéliales pulmonaires des patients pour activer les rôles protecteurs des cellules TRM pendant la pneumonie et/ou les cancers, tout en étant en mesure de fermer leurs rôles pathologiques pendant l’asthme, si cela est jugé nécessaire”, a déclaré Shenoy. .
Ces résultats apparaissent en ligne dans la revue Communication Nature.
Référence : « La présentation de l’antigène par les cellules épithéliales pulmonaires dirige le CD4+ TRM la fonction cellulaire et régule l’immunité barrière » par Anukul T. Shenoy, Carolina Lyon De Ana, Emad I. Arafa, Isabelle Salwig, Kimberly A. Barker, Filiz T. Korkmaz, Aditya Ramanujan, Neelou S. Etesami, Alicia M. Soucy, Ian MC Martin, Brian R. Tilton, Anne Hinds, Wesley N. Goltry, Hasmeena Kathuria, Thomas Braun, Matthew R. Jones, Lee J. Quinton, Anna C. Belkina et Joseph P. Mizgerd, 5 octobre 2021, Communication Nature.
DOI : 10.1038/s41467-021-26045-w
Le financement de cette étude a été fourni par des subventions du NIH, notamment HL147397 à EIA, HL142199 à KAB, HL147461 à FTK, HL136725 à MRJ, GM120060 et HL111449 à LJQ, AI115053, HL135756 et HL137081 à JPM et T32 HL007035 pour le soutien des stagiaires le soutien du groupe de recherche clinique KFO309 TP08 de la Fondation allemande pour la recherche (DFG), du pôle d’excellence Cardio-Pulmonary Institute (CPI) et du Centre allemand de recherche pulmonaire (DLZ) sur la tuberculose.
