Des chercheurs de l’EPFL révèlent comment les protéines de la drosophile Turandot protègent cet insecte contre l’automutilation provoquée par son système immunitaire. Leur étude est la première à identifier des protéines protectrices contre les peptides antimicrobiens, ce qui permet de mieux comprendre les mécanismes de résilience cellulaire et d’envisager d’autres applications thérapeutiques.
Dans la lutte constante entre organismes et agents pathogènes, notre système immunitaire joue le rôle de gardien vigilant. Mais cette défense peut parfois devenir une arme à double tranchant, endommageant les tissus qu’elle est censée protéger.
Une récente étude réalisée par l’équipe de Bruno Lemaitre à l’EPFL révèle un nouvel aspect de cet équilibre. Il s’agit de la mouche du vinaigre, Drosophile melanogaster, et sur une famille de protéines appelées Turandot (comme l’opéra de Puccini), connues pour être libérées lors du stress et des réponses immunitaires, mais dont les fonctions restent floues. Publié dans la revue Biologie actuellecette étude montre comment les protéines Turandot protègent la mouche du vinaigre des dommages causés par le système immunitaire.
La drosophile, un organisme modèle largement utilisé dans la recherche biologique, utilise des peptides antimicrobiens (AMP) qui peuvent détruire les agents pathogènes en perturbant leurs membranes cellulaires. Cependant, cela peut endommager par inadvertance les cellules hôtes, en particulier lorsque les peptides antimicrobiens sont produits en grande quantité.
L’étude de l’EPFL révèle que les protéines Turandot se lient aux membranes des cellules hôtes, notamment celles de l’épithélium respiratoire, et les protègent des effets délétères des peptides antimicrobiens. Ce mécanisme de protection est essentiel pour maintenir l’intégrité des tissus et assurer la survie de l’organisme en cas de stress.
Les chercheurs ont utilisé une gamme de techniques sophistiquées, notamment l’électrophysiologie, le test de liaison lipidique et les simulations de dynamique moléculaire. Ces méthodes leur ont permis d’observer les interactions entre les protéines Turandot et les membranes cellulaires, soulignant comment elles se lient préférentiellement à la phosphatidylsérine, un phospholipide exposé à la surface des cellules dans des conditions de stress. Les protéines Turandot séquestrent la phosphatidylsérine, empêchant les peptides antimicrobiens d’attaquer les cellules hôtes.
L’étude permet non seulement de mieux comprendre les subtilités du système immunitaire, mais met également en lumière les stratégies évolutives développées par les organismes pour minimiser les dommages qu’ils s’infligent lors de leurs réponses immunitaires. Les auteurs expliquent : « À notre connaissance, notre étude est la première à identifier une classe de molécules qui protègent les cellules animales de l’action des peptides antimicrobiens. »
Ces résultats pourraient avoir des implications plus larges, suggérant que des mécanismes de protection similaires pourraient exister chez d’autres organismes, y compris les humains. Cela ouvre de nouvelles pistes thérapeutiques, notamment dans les cas où l’hyperactivité du système immunitaire peut provoquer des dommages, comme dans certaines maladies neurodégénératives.
Autres contributeurs
- Institut de bioingénierie de l’EPFL
- Université Queen Mary de Londres
- Université des sciences de Tokyo
- collège impérial de Londres
- Université de Genève
Samuel Rommelaere, Alexia Carboni, Juan F. Bada Juarez, Jean-Philippe Boquete, Luciano A. Abriata, Fernando Teixeira Pinto Meireles, Verena Rukes, Crystal Vincent, Shu Kondo, Marc S. Dionne, Matteo Dal Peraro, Chan Cao, Bruno Lemaitre . Une réponse humorale au stress protège les tissus de la drosophile des peptides antimicrobiens. Biologie actuelle 13 mars 2024. DOI : 10.1016/j.cub.2024.02.049
