Les macrophages sont nécessaires à la régénération des organes chez le poisson zèbre

La façon dont le système immunitaire réagit aux blessures dans de nombreux organes et tissus permet et permet leur réparation et leur régénération. Pourtant, pour certaines espèces comme les humains, les dommages aux organes tels que le cerveau, la moelle épinière ou le cœur sont irréversibles. Imaginez si nous pouvions les régénérer. Pour les candidats à la greffe d’organes et les receveurs, l’attente angoissante de «l’appel» ou le besoin à vie de médicaments immunosuppresseurs ne seraient plus nécessaires.

De nouvelles recherches du Stowers Institute for Medical Research ont utilisé le poisson zèbre hautement régénérateur pour étudier le calendrier et les programmes génétiques des macrophages, un type de globules blancs, dans la réparation et la régénération d’un organe sensoriel de poisson zèbre. Comprendre comment le système immunitaire réagit aux blessures, d’abord en induisant une inflammation immédiatement suivie d’une réponse anti-inflammatoire, fournit des connaissances inestimables pour concevoir des immunothérapies ciblées qui peuvent être applicables dans la lutte contre des conditions humaines telles que la perte auditive ou la surdité, les lésions cardiaques ou médullaires.

Récemment publié dans Communication Nature le 20 septembre 2022, le chercheur postdoctoral Nicolas Denans, PhD, dans le laboratoire de la chercheuse Stowers Tatjana Piotrowski, PhD, a découvert un nouveau paradigme anti-inflammatoire des macrophages. Plutôt que l’opinion établie selon laquelle les états d’activation anti-inflammatoires des macrophages sont liés à un seul type de voie de signalisation, Denans a découvert que la même population peut et doit passer par chacun des trois états anti-inflammatoires pour la régénération des organes.

“La régénération des organes offre une opportunité passionnante pour étudier le système immunitaire et pour savoir pourquoi certaines espèces peuvent régénérer des organes comme le cœur ou des membres manquants alors que d’autres comme les humains ne le peuvent pas”, a déclaré Piotrowski.

Les cellules ciliées des organes sensoriels du poisson zèbre sont un système idéal pour étudier les voies et les types de cellules impliquées dans la régénération, car elles sont facilement détruites avec des antibiotiques et commencent à se régénérer dans les cinq heures. Cela a permis aux chercheurs d’identifier le moment exact et les programmes génétiques pour chaque état d’activation des macrophages anti-inflammatoires.

“Notre hypothèse est que les macrophages humains ne reçoivent pas le “cocktail” d’activation chimique approprié pour instruire les processus pro-régénératifs”, a déclaré Denans. “L’identification de la recette moléculaire de l’activation des macrophages chez le poisson zèbre pourrait un jour nous permettre de concevoir des immunothérapies régénératives chez l’homme.”

Essentiels à la régénération des organes, les macrophages, qui se traduisent littéralement en latin par « gros mangeurs », engloutissent les particules étrangères comme les cellules mortes et les bactéries et utilisent des enzymes pour les digérer. En plus de leur appétit culinaire, ces cellules signalent à la fois des voies pro- et anti-inflammatoires pour sécréter des produits chimiques, ou des cytokines pour recruter des types supplémentaires de globules blancs ou déclencher des voies anti-inflammatoires pour la réparation cellulaire et tissulaire.

L’étude des macrophages à haute résolution spatiale et à plusieurs moments rapprochés pendant la mort et la régénération des cellules ciliées sensorielles du poisson zèbre était essentielle. Pour la première fois, l’étude démontre qu’une seule population de ce type de cellule passe séquentiellement et indépendamment par trois états anti-inflammatoires différents, chacun avec sa propre signature moléculaire et génétique unique.

“La nouvelle preuve est une ressource précieuse pour les études comparatives sur les programmes génétiques impliqués dans la réparation et la régénération médiées par les macrophages”, a déclaré Denans. « En d’autres termes, différents types de blessures peuvent induire différents types de réponses inflammatoires. Nous voulons déchiffrer si cette “langue” est universelle ou s’il existe une variété de dialectes.”

Alors que l’étude marque la première fois que les états séquentiels des macrophages ont été résolus avec une précision extraordinaire, des comparaisons préliminaires avec des voies précédemment rapportées dans différents organes et espèces suggèrent que ce mécanisme est probablement conservé.

“Lorsque vous regardez plus en détail, les macrophages ne sont pas seulement nécessaires pour initier la régénération, mais ils interagissent également avec le cerveau en communiquant avec les cellules nerveuses pour rétablir et maintenir les synapses nécessaires au bon fonctionnement des organes après la régénération”, a déclaré Piotrowski.

L’équipe espère que des études supplémentaires basées sur cette nouvelle découverte pourront fournir la base pour concevoir des immunothérapies sur mesure pour diminuer la maladie, permettant peut-être de plus grandes capacités de régénération chez les animaux à régénération limitée comme les humains.

“Ce n’est qu’une étape dans une série d’étapes pour entretenir l’idée de développer des immunothérapies régénératives chez l’homme”, a déclaré Denans.

Référence: Denans N, Tran NTT, Swall ME, Diaz DC, Blanck J, Piotrowski T. Une séquence d’activation anti-inflammatoire régit la dynamique transcriptionnelle des macrophages lors d’une lésion tissulaire chez le poisson zèbre. Nat Commun. 2022;13(1):5356. est ce que je: 10.1038/s41467-022-33015-3

Cet article a été republié à partir de ce qui suit matériaux. Remarque : le matériel peut avoir été modifié pour la longueur et le contenu. Pour plus d’informations, veuillez contacter la source citée.