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Des cellules clé du système immunitaire respiratoire peu connues chez le porc

Le porc est à la fois un animal d’une grande importance agronomique et un modèle pertinent de l’Homme en recherche biomédicale, notamment pour étudier différentes maladies respiratoires. Pourtant, son système immunitaire pulmonaire reste peu connu.
Les chercheurs de l’unité VIM* se sont ainsi intéressés à des cellules clé du système immunitaire respiratoire, jusqu’à présent peu étudiées chez le porc : les cellules dendritiques et les macrophages. Les cellules dendritiques agissent en véritable sentinelles : elles sont capables de reconnaître un agent pathogène (virus, bactéries) et d’en présenter des fragments, ou « antigènes », aux lymphocytes. Cela permet alors la mise en place de la réponse immunitaire mémoire. Les macrophages, quant à eux, éliminent les débris cellulaires et les agents pathogènes. Ils ont également un rôle anti-inflammatoire dans les alvéoles du poumon.

Les cellules dendritiques et les macrophages isolés dans le poumon du porc

L’objectif des chercheurs était d’extraire ces cellules dans le poumon de porc, de les identifier et d’étudier leurs rôles lors d’infections respiratoires. Le but était également de comparer les cellules porcines à celles de la souris et de l’Homme, afin de comprendre quelles propriétés de ces cellules étaient spécifiques à chaque espèce, et lesquelles pouvaient être généralisées à tous les mammifères.
Les chercheurs sont parvenus à extraire les cellules immunitaires du poumon de porc en dissociant le tissu pulmonaire avec des enzymes. Ils les ont ensuite identifiées avec des marqueurs fluorescents de différentes « couleurs ». Selon les marqueurs qui se fixent sur une cellule, cette dernière a des couleurs différentes, caractéristiques de ses protéines.
Enfin, les fonctions spécifiques de ces cellules ont été étudiées in vitro. Les chercheurs ont, entre autres, mesuré leur capacité à présenter des fragments de pathogènes aux lymphocytes ou encore à induire une inflammation.

De nouvelles populations de cellules identifiées dans le système immunitaire porcin

Les chercheurs ont identifié 6 populations de cellules immunitaires dans le poumon de porc. Ils ont pu associer cinq d’entre elles à leur équivalent chez la souris et l’Homme : les macrophages alvéolaires, les macrophages tissulaires, deux types de cellules dendritiques « classiques » et un type de cellules dendritiques particulier. Ces dernières semblent avoir un rôle inflammatoire, et donc potentiellement néfaste lors d’une infection par la grippe. En effet, chez la souris, il a été montré que si on réduisait le nombre de ces cellules, la mortalité due à la grippe était réduite. Mais cela reste à démontrer chez d’autres espèces comme le porc ou l’Homme.
Enfin, une dernière population de macrophages a été identifiée dans le tissu pulmonaire. Très semblable aux macrophages alvéolaires, elle n’a jamais été mise en évidence dans le système immunitaire respiratoire de la souris ou de l’Homme. De façon surprenante, ces cellules ont une activité inflammatoire in vitro en présence du virus. Elles pourraient donc également jouer un rôle capital pendant une infection respiratoire.

Des portes ouvertes pour la recherche sur les maladies respiratoires

Les techniques développées par les chercheurs ont permis d’étudier plus précisément le rôle des cellules dendritiques et macrophages du poumon porcin.  Leurs travaux ont mis en évidence une population de macrophages encore jamais identifiés chez la souris ou l’Homme. Leur poursuite devrait aboutir à une meilleure compréhension de l’inflammation et de la réponse immunitaire pulmonaire. Ils ouvrent de nouveaux champs de recherche pour étudier les maladies respiratoires à la fois chez l’Homme et l’animal.
Ces recherches ont bénéficié d’un financement de la Fondation du Souffle et du Fonds de Dotation Recherche en Santé Respiratoire
* Unité de recherche, Virologie et Immunologie Moléculaires
Contacts scientifiques     Pauline Maisonnasse, Virologie et Immunologie Moléculaires

•     Nicolas Bertho, Virologie et Immunologie Moléculaires