Cibler le métabolisme cellulaire afin de traiter les maladies auto-immunes

• Département Infection & Immunité
• Immunologie Expérimentale et Moléculaire

Une étude récente publiée dans Cell Reports par des chercheurs du LIH et de l’Université du Luxembourg explore la manipulation du métabolisme des cellules T afin d’interférer avec la fonction des cellules Th17 autoréactives impliquées dans les maladies auto-immunes, révélant des perspectives prometteuses sur le lien entre le métabolisme cellulaire et les modifications épigénétiques.

Les cellules T sont un type de globules blancs jouant un rôle essentiel dans notre système immunitaire. Ils nous protègent des agents pathogènes tels que les virus et les bactéries, et s’attaquent aux cellules cancéreuses. Un type de cellules T, les cellules Th17, joue un rôle dans la lutte contre les infections bactériennes, mais est également impliqué dans les maladies auto-immunes, dans lesquelles le système immunitaire attaque par erreur les propres tissus de l’organisme. Par exemple, les cellules Th17 ont été associées à des maladies telles que la sclérose en plaques, le psoriasis et les maladies inflammatoires de l’intestin.

Une étude récente menée par des chercheurs du LIH et de l’Université du Luxembourg visait à comprendre la régulation moléculaire et métabolique des cellules Th17 autoréactives afin d’interférer avec leur capacité à provoquer des maladies. À l’aide d’une approche génétique sophistiquée, les chercheurs ont modifié le flux et l’utilisation du glucose dans ces cellules T, qui est leur principal carburant. « Nous avons été surpris de constater que ces changements spectaculaires dans le métabolisme central du carbone n’entraînaient pas une crise énergétique des cellules Th17, mais interféraient avec leur fonction », explique le Dr Leticia Soriano-Baguet, premier auteur de l’étude.

L’étude a révélé que les changements dans le métabolisme du glucose affectaient la façon dont les cellules Th17 pouvaient lire et utiliser leurs informations génétiques. Plus précisément, le métabolisme du glucose est important pour générer certains métabolites modifiant le profil épigénétique des cellules Th17. Les modifications épigénétiques sont des changements de notre matériel génétique sans altérations deq la séquence d’ADN sous-jacente, mais qui affectent la façon dont les gènes sont activés ou désactivés. Un type courant de modification épigénétique est l’ajout de groupes acétyles aux protéines histones autour desquelles l’ADN est enroulé. Ces modifications favorisent l’expression de certains gènes, en fonction de leur emplacement et de leur nombre. « Lorsque nous avons réorienté le flux de glucose dans les cellules Th17, nous avons trouvé moins de modifications épigénétiques au niveau des gènes qui sont importants pour la fonction pathogène des cellules Th17. Cela a réduit l’activation des gènes spécifiquement pour ces gènes affectés », a précisé le professeur Brenner. Selon lui, l’élucidation des mécanismes entre le métabolisme cellulaire et les modifications épigénétiques est très prometteuse pour le développement de médicaments conçus pour traiter spécifiquement les maladies auto-immunes et le cancer. Toutefois, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour répondre à des questions telles que celle de savoir comment des changements métaboliques généraux dans les cellules immunitaires peuvent conduire à des altérations épigénétiques spécifiques qui n’affectent que certains gènes distincts.

La manipulation du métabolisme dans les cellules immunitaires, en particulier les cellules T, est prometteuse pour lutter contre les maladies auto-immunes inflammatoires

explique le professeur Dirk Brenner.

L’étude intitulée « Pyruvate dehydrogenase fuels a critical citrate pool that is essential for Th17 cell effector functions, » a été publiée fin mars 2023 dans Cell Reports, une revue multidisciplinaire du prestigieux Cell Press Group. Pour accompagner cette publication, les auteurs ont également rédigé un article de synthèse résumant l’état actuel des connaissances sur ces avancées passionnantes dans un contexte plus large. Cet article est disponible dans le numéro actuel (mars 2023) de la revue scientifique de référence Trends in Immunology (Cell Press) sous le titre « Metabolism and epigenetics at the heart of T cell function. »