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Posté par Adrien le Mercredi 02/03/2016 à 00:00
L'ADN comme moyen de défense immunitaire
Notre système immunitaire inné, composé principalement de phagocytes, protège notre corps en exterminant les bactéries. Pour ce faire, il utilise deux mécanismes. Le premier tue l'élément étranger à l'intérieur même de la cellule. Le second le tue à l'extérieur de cette dernière. Ces deux méthodes étaient déjà connues des chercheurs, mais uniquement chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...) et les autres animaux évolués. Des microbiologistes de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) de Genève (UNIGE) et du Collège (Un collège peut désigner un groupe de personnes partageant une même caractéristique ou un établissement d'enseignement.) de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain...) de Baylor (USA) viennent de découvrir qu'une amibe (Les amibes (du grec amoibē transformation), sont des protozoaires simples de taille variant entre 20 µm et 1 mm de longueur (mais le plus souvent...) sociale, un micro-organisme (Les micro-organismes ou microbes sont des organismes vivants microscopiques (invisible à l'œil nu) et qui ne peuvent donc être observés qu'à l'aide d'un microscope.) unicellulaire présent dans les sols des forêts tempérées, utilise également ces deux mécanismes depuis plus d'un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent...) d'années. Celle-ci possédant un système de défense innée similaire à celui de l'homme, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en étant génétiquement modifiable, les chercheurs peuvent alors effectuer des expérimentations sur elle afin de comprendre et combattre des maladies génétiques du système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi » du...). Une découverte à lire dans la revue Nature Communications.


Représentation d'une section de la double hélice d'ADN

Pour se défendre, nos cellules disposent de deux mécanismes. Le premier, appelé la phagocytose, tue les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi...) à l'intérieur même de la cellule phagocytaire. Celle-ci enveloppe l'élément étranger et l'extermine notamment à l'aide d'espèces réactives de l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) (ozone, eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) oxygénée, eau de javel), générées grâce à l'enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et d'accélérer jusqu'à des millions de fois les...) NOX2. Toutefois, lorsque l'envahisseur est trop grand, les cellules utilisent un second mécanisme de défense qui consiste à expulser vers l'extérieur leur matériel génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.), c'est-à-dire leur ADN. Celui-ci se transforme en filets collants et empoisonnés nommés "pièges extracellulaires de neutrophiles (NET)". Ces filets d'ADN capturent alors les bactéries à l'extérieur de la cellule et les tuent.

L'ancêtre de notre système immunitaire inné

En collaboration avec des chercheurs du Collège de médecine de Baylor (USA), l'équipe du professeur Thierry Soldati, du Département de biochimie de la Faculté des sciences de l'UNIGE, étudie l'amibe sociale Dictyostelium discoideum. Ces micro-organismes sont des prédateurs de bactéries. Mais lorsque la nourriture vient à leur manquer, elles se réunissent et forment un "mini (MINI est une marque automobile de BMW Group. L'ancien modèle Mini était construit par MG Rover.) animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe,...)" de plus de 100'000 cellules, appelé un limaçon (Initialement, « limaçon » est un diminutif de « limace ». Tout d'abord, de manière naturelle, ce mot est parfois utilisé pour désigner de petites limaces. Il serait...). Celui-ci va ensuite se transformer en une "fructification" formée d'une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse...) de spores au sommet d'une tige (La tige est chez les plantes à fleurs, l'axe, généralement aérien, qui prolonge la racine et porte les bourgeons et les feuilles. La tige se ramifie généralement en branches et rameaux formant...). Les spores dormantes vont survivre sans nourriture jusqu'à ce que le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel à tous les...) ou d'autres éléments les dispersent dans de nouvelles zones, là où elles pourront germer et retrouver de quoi s'alimenter.

Pour constituer ce limaçon, environ 20% des cellules se sacrifient pour créer la tige et 80% deviendront des spores. Néanmoins, un petit 1% restant conserve ses fonctions phagocytaires. "Ce dernier pourcentage (Un pourcentage est une façon d'exprimer une proportion ou une fraction dans un ensemble. Une expression comme « 45 % » (lue « 45 pour cent ») est en réalité la sténographie pour la fraction 45/100 dont l'écriture...) est formé de cellules dites "sentinelles". Celles-ci constituent le système immunitaire primitif du limaçon et jouent le même rôle que les cellules immunitaires chez l'animal. En effet, elles utilisent également la phagocytose et les filets d'ADN pour exterminer les bactéries qui mettraient en péril la survie du limaçon. Nous avons ainsi découvert que ce que nous croyions être une invention des animaux évolués était en fait une stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) déjà active chez des organismes unicellulaires vieux d'un milliard d'années", explique Thierry Soldati, dernier auteur de l'étude. "Lorsque nous avons décrit le système immunitaire inné des amibes sociales, nous ne savions encore rien de ses caractéristiques communes avec celui de l'homme. Cette étude suggère ainsi que les systèmes immunitaires complexes de l'homme et de l'amibe sociale découlent d'une origine commune, d'une cellule immunitaire innée primodiale" ajoute Adam Kuspa, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont...) au Collège de médecine de Baylor.

De l'amibe sociale à l'homme

Cette découverte joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) un rôle primordial dans la compréhension d'une maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) du système immunitaire chez l'être humain. En effet, une personne atteinte de granulomatose chronique (CGD) est incapable de fabriquer l'enzyme NOX2 fonctionelle, qui produit les espèces réactives de l'oxygène permettant de tuer les bactéries à l'aide de la phagocytose ou des filets d'ADN. Elle est alors victime d'infections récurrentes. Mais les microbiologistes de l'UNIGE peuvent modifier génétiquement l'amibe sociale Dictyostelium discoideum, ce qui leur permet toutes sortes d'expérimentations sur les mécanismes du système immunitaire inné. Celle-ci sert donc de modèle scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) aux recherches menées sur les défaillances de ces processus défensifs, ouvrant la voie à de possibles traitements.

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Source: UNIGE - Université de Genève