Le poumon humain est normalement un environnement à faible teneur en glucose. Cependant, pendant l’infection, le glucose devient facilement disponible et son absorption et son métabolisme rapides permettent aux cellules immunitaires de combattre les infections. Les cellules tueuses naturelles (NK) sont des cellules immunitaires chargées d’assurer la défense précoce de l’hôte. Les cellules NK qui vivent à long terme dans les poumons ou dans d’autres organes sont appelées « résidentes des tissus ». Avant cette étude, la fonction métabolique des cellules NK résidant dans les tissus humains dans les poumons était largement inconnue.
Les chercheurs ont montré pour la première fois que les cellules NK résidant dans les tissus humains des poumons sont métaboliquement distinctes de leurs homologues qui circulent dans le sang. Les découvertes de l’équipe montrent que les cellules NK résidant dans les poumons sont prêtes à répondre rapidement à une augmentation du glucose dans l’environnement, avec une capacité accrue à augmenter le métabolisme du glucose afin de générer les matériaux dont les cellules NK ont besoin pour monter une réponse immunitaire efficace.
Principales conclusions
- Distinction métabolique : Les cellules NK résidant dans les tissus pulmonaires sont métaboliquement distinctes de leurs homologues du sang, démontrant une capacité unique à métaboliser rapidement le glucose en réponse aux changements environnementaux, comme lors d’infections.
- Capacité glycolytique améliorée : Ces cellules NK résidant dans les poumons présentent une capacité glycolytique plus élevée que les cellules NK non résidant dans les tissus. Cela leur permet de générer plus efficacement l’énergie et les métabolites nécessaires, permettant ainsi une réponse immunitaire rapide.
- Prêt pour la réponse : La préparation métabolique des cellules NK résidant dans les poumons indique qu’elles sont prêtes à réagir rapidement à une disponibilité accrue de glucose pendant les infections, améliorant ainsi leur capacité à mettre en place une défense immunitaire efficace.
- Implications pour la maladie : Comprendre le profil métabolique distinct des cellules NK résidant dans les poumons ouvre de nouvelles voies pour étudier les cellules NK dysfonctionnelles dans les maladies respiratoires, ce qui suggère que le métabolisme pourrait être une cible pour les thérapies immuno-soutien dans des conditions comme le cancer et les infections chroniques.
Les chercheurs ont noté un aspect surprenant de leurs découvertes : la volonté des cellules résidant dans les poumons d’activer leurs voies glycolytiques avant même qu’une infection ne se produise, presque comme si elles étaient préparées et attendaient une « ruée vers le sucre » pour les activer. Cette « préparation » métabolique met en évidence une adaptation spécialisée des cellules NK du poumon qui les rend particulièrement efficaces dans leur environnement local, ce qui pourrait constituer une cible clé pour de futurs traitements contre les maladies pulmonaires, notamment le cancer et les infections.
Ces découvertes sont passionnantes car elles établissent que les cellules NK présentes dans les poumons sont métaboliquement différentes des cellules NK présentes dans le sang. Ceci est percutant car cela permettra d’étudier les cellules NK dysfonctionnelles dans les maladies respiratoires et montre que le métabolisme des NK résidents des poumons est une cible traitable pour les thérapies inhalables pour de nombreux paramètres de maladies pulmonaires, notamment le cancer et les infections.
Dr Grainne Jameson, Trinity College de Dublin
Professeur adjoint Sharee Basdeo au département de médecine clinique et auteur principal de l’article, dit: “Ce travail a utilisé une technique de pointe pour établir la fonction métabolique de ces cellules NK prélevées à partir d’échantillons cliniques de lavages pulmonaires. Cela nous a permis de définir pour la première fois comment ces cellules qui vivent dans les poumons utilisent les sources d’énergie. Ces résultats permettront permettre de futures études qui soutiendront la fonction des cellules NK résidentes des poumons pour mieux combattre les infections.“
Prochaines étapes
Les prochaines étapes de cette recherche consistent à approfondir la manière dont les caractéristiques métaboliques uniques des cellules NK résidant dans les poumons peuvent être exploitées à des fins thérapeutiques. Plus précisément, l’équipe prévoit de :
- Explorez d’autres voies métaboliques : Bien que cette étude se soit concentrée sur le métabolisme du glucose, il est important de comprendre comment ces cellules NK utilisent d’autres nutriments, tels que les acides gras ou les acides aminés, et comment ces voies métaboliques peuvent changer dans différentes conditions, comme une infection chronique ou un cancer.
- Enquêter sur les cellules NK dysfonctionnelles : Nous souhaitons explorer comment le métabolisme des cellules NK résidant dans les poumons peut être altéré dans différentes maladies respiratoires, telles que la tuberculose, la BPCO ou le cancer du poumon. Comprendre ce qui ne va pas dans ces cellules pourrait permettre de mieux comprendre pourquoi certains patients obtiennent de moins bons résultats et ce qui peut être fait pour améliorer leurs réponses immunitaires.
Source:
Référence du journal :
Jameson, G., et autres. (2024) Les cellules NK résidant dans les tissus humains dans les poumons ont une capacité glycolytique plus élevée que les cellules NK non résidant dans les tissus dans les poumons et le sang. Actes de l’Académie nationale des sciences. est ce que je.org/10.1073/pnas.2412489121.
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