Comment se met en place la réponse immunitaire ?

Le laboratoire de Gaël Ménashé et Fernando Sepulveda décrypte le fonctionnement des sentinelles de l’organisme, les cellules dendritiques, chargées de tirer le signal d’alarme dès qu’un intrus est repéré dans l’organisme. A la moindre défaillance de ce système de surveillance, le risque d'infection est élevé.

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Accélérer la recherche

Les cellules dendritiques (CD) constituent une population spécialisée de cellules immunitaires, souvent considérées comme les sentinelles de l’organisme. "Elles patrouillent, en effet, dans l’organisme à la recherche d’un intrus – un virus, une bactérie, voire une cellule du soi devenue dangereuse…" explique Gaël Ménashé, co-directrice du laboratoire "Base moléculaire des anomalies de l'homéostasie immunitaire". Une fois qu’un intrus est détecté, elles signalent sa présence à d’autres cellules du système immunitaire afin d’une part de lancer une attaque ciblée contre lui, et d’autre part apprendre aux cellules à le reconnaître en cas d’autres attaques.

Comment fonctionnent-t-elles ?

Ces cellules vont ingérer tout ou une partie de l’intrus, en extraire un fragment significatif, le préparer pour ensuite arborer cet antigène – puisque tel est son nom –  au niveau de leur membrane. Munies de ce porte étendard, elles vont ensuite au-devant d’autres cellules du système immunitaire pour leur montrer l’ennemi à détruire. « Les cellules dendritiques vont présenter l’antigène via les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe I à une famille de lymphocytes cytotoxiques, les cellules CD8 + T, ce qui va initier la réponse contre les agents pathogènes et les tumeurs » précise la chercheuse.

De son entrée dans la cellule dendritique à son accrochage au niveau de la membrane au sein du complexe majeur d’histocompatibilité, « l’intrus » doit effectuer tout un parcours au sein de la cellule avant de pouvoir être présenté par le CMH à leur surface : il est dégradé une première fois au sein du protéosome puis réduit en petits fragments dans le réticulum endoplasmique, puis  y est associé à une partie des protéines du CMH. Le CMH quitte ensuite ce compartiment cellulaire, traverse l’appareil de Golgi et est alors fusionné à un transporteur, l’endosome, qui va permettre de le positionner à la surface de la cellule. Ainsi porteuse du CMH, les cellules dendritiques peuvent remplir leur fonction d’alerte et indiquer aux cellules tueuses sur qui agir.

cellules dendritiques

Quand la kinésine-1 manque, la réponse anti-tumorale est compromise

« Cette présentation croisée du CMH dépend donc essentiellement du trafic entre les différents compartiments de la cellule, enchaîne Fernando Sepulveda, co-directeur du laboratoire "Base moléculaire des anomalies de l'homéostasie immunitaire". Or la machinerie moléculaire qui régule ce transport est incomplètement comprise. » Leur laboratoire a donc voulu savoir quels étaient les acteurs clé de ce trafic cellulaire indispensable au bon fonctionnement du système immunitaire. Ils viennent de montrer que les modèles murins dépourvus d’une protéine nommée la kinésine 1 dans leurs cellules dendritiques présentent une déficience majeure de la présentation croisée de l’antigène et consécutivement une faible réponse anti-tumorale in vivo.

Ce résultat corrobore parfaitement l’importance du trafic intracellulaire en vue de préparer et de présenter l’antigène, puisque la kinésine est une protéine qui, en utilisant l’énergie de la cellule, l’ATP, transporte des gros objets à travers le cytoplasme. C’est une sorte de moteur moléculaire.

« Nous avons aussi constaté que la kinésine-1 régule la maturation des endosomes chargés d’amener le CMH au niveau de la membrane des cellules dendritique, » précise Gaël Ménashé.

La kinésine-1 joue donc un rôle essentiel dans le trafic et la maturation de l’endosome essentiel à la présentation croisée de l’antigène. Dès lors, elle peut donc être considérée comme une cible potentielle pour moduler cette présentation croisée et amplifier les réponses immunitaires.