Covid-19 : La mémoire immunitaire des cellules souches sanguines ouvre des pistes

Source : Cell Stem Cell
Traduit par l’équipe Les-Crises

Les cellules souches du sang auraient une propriété surprenante. En plus d’assurer le renouvellement continu des cellules sanguines, ces cellules gardent une trace des infections passées pour déclencher une réponse immunitaire plus rapide et plus efficace par la suite, d’après une nouvelle étude co-dirigée par la chercheuse Inserm Sandrine Sarrazin et par le chercheur CNRS Michael Sieweke du Centre d’immunologie de Marseille-Luminy (CNRS/Inserm/Aix-Marseille Université) et du Centre des thérapies régénératives de l’Université technique de Dresde (Allemagne).

Cette découverte pourrait avoir un impact significatif sur les futures stratégies de vaccination, notamment celles explorées dans le cadre de la pandémie de Covid-19. Elle permettrait aussi de faire progresser la recherche sur de nouveaux traitements visant à moduler le système immunitaire.

– Les LT-HSC conservent la mémoire épigénétique d’un défi infectieux antérieur
– Augmentation de la réponse transcriptionnelle des activateurs myéloïdes ouverts à la stimulation secondaire
– La mémoire améliore la différenciation des myéloïdes et la résistance aux infections secondaires
– C/EBPβ est nécessaire pour la mémoire induite par le LPS, mais pas pour la réponse inflammatoire transitoire

Résumé

Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) maintiennent la production de cellules immunitaires tout au long de la vie et peuvent répondre directement à l’infection, mais les effets durables sur la réponse immunitaire restent incertains.

Nous montrons que la stimulation immunitaire aiguë par les lipopolysaccharides (LPS) n’a induit que des changements transitoires dans l’abondance, la composition, la descendance et l’expression des CSH, mais que des altérations persistantes dans l’accessibilité des activateurs de lignée myéloïde spécifiques se sont produites, ce qui a accru la réactivité des gènes immunitaires associés à la stimulation secondaire.

ur le plan fonctionnel, cela a été associé à une augmentation de la myélopoïèse des CSH pré-exposées et à une amélioration de l’immunité innée contre la bactérie gram-négative P. aeruginosa. Les activateurs myéloïdes accessibles ont été enrichis pour les cibles C/EBPβ, et la suppression de C/EBPβ a effacé l’inscription à long terme des marques épigénétiques et de l’expression génétique induites par le LPS.

Ainsi, la signalisation immunitaire à court terme peut induire l’accessibilité de la chromatine dépendante de C/EBPβ, ce qui entraîne une immunité formée par le CSH, lors d’une infection secondaire. Cela établit un mécanisme permettant d’inscrire épigénétiquement l’histoire de l’infection dans les CSH comme une fonction de mémoire intégrale de l’immunité innée.

Source : Cell Stem Cell
Traduit par l’équipe Les-Crises

Covid-19 : le rôle prometteur des cellules souches sanguines dans la réponse immunitaire

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Des chercheurs ont montré que le système immunitaire inné continue d’être plus efficace en cas de réinfection malgré la durée de vie très courte des cellules immunitaires, comme les monocytes ou les granulocytes. Ils ont alors soupçonné que cette mémoire du système immunitaire inné était en fait inscrite dans les cellules souches sanguines, dont la durée de vie est très longue, et qui sont à l’origine de différentes cellules immunitaires matures.

Les propriétés surprenantes des cellules souches sanguines

Pour vérifier cette hypothèse, les chercheurs du Centre d’immunologie de Marseille-Luminy (CNRS/Inserm/Aix-Marseille Université) et du Centre des thérapies régénératives de l’Université technique de Dresde (Allemagne) ont effectué des travaux dont les résultats sont publiés dans Cell Stem Cell.

L’équipe a exposé des souris à une molécule de surface de la bactérie E. coli (lipopolysaccharide ou LPS), un agent pathogène largement utilisé pour mimer des infections en laboratoire. Ensuite, les chercheurs ont transféré des cellules souches sanguines prélevées chez ces animaux à d’autres souris non infectées et dont le système immunitaire avait préalablement été détruit. Le but était de reconstituer entièrement leur système immunitaire à partir de ces cellules souches.

Les chercheurs ont ensuite infecté des souris de ce groupe avec une bactérie vivante de l’espèce P. aeruginosa et ont constaté que le taux de mortalité n’était que de 25 %. Il atteignait en revanche 75 % chez des souris contrôles, dont les cellules souches n’avaient jamais été exposées à un agent pathogène. « Ce travail démontre de façon forte que les cellules souches sanguines ont une fonction de mémoire qu’on ne soupçonnait pas. Une première exposition à un pathogène les arme pour mieux affronter une prochaine infection », explique Sandrine Sarrazin.

Le rôle majeur de la protéine C/EBP

Ce mécanisme n’est pas spécifique d’un agent pathogène puisque, dans une autre expérience, une première exposition des cellules souches sanguines à un antigène viral a protégé les souris contre une exposition secondaire à P. aeruginosa. De manière surprenante, les scientifiques ont donc découvert que la protection apportée par cette mémoire du système immunitaire s’étend au-delà du seul agent infectieux utilisé pour la première infection.

Les chercheurs se sont ensuite intéressés à la manière dont cette mémoire était codée. En étudiant le génome des cellules souches sanguines des souris infectées, ils ont constaté des modifications durables dans son organisation spatiale. Ces changements étaient susceptibles de modifier l’expression de certains gènes impliqués dans la réponse immunitaire innée.

« Lors du premier contact avec l’agent pathogène, des gènes requis pour la réponse immunitaire sont en fait durablement mis en avant pour activer rapidement le système immunitaire lors d’une deuxième infection », explique Bérengère de Laval, première auteure de l’étude. Enfin, l’équipe a recherché des molécules impliquées dans ce changement de structure du génome et a découvert qu’une protéine appelée C/EBP bêta jouait un rôle majeur.

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