• Stefanie Valbon
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Pensez au nombre de chaque micro-organisme que vous avez rencontré depuis votre naissance. Maintenant, ajoutez à cela tous les micro-organismes possibles que vous rencontrerez à l’avenir. Si cela semble beaucoup, vous avez tout à fait raison ! Maintenant, si vous vous souvenez de mon post précédent, j’ai mentionné que nos cellules immunitaires sont capables de reconnaître chacun de ces micro-organismes. Cela signifie que nous avons des cellules contre la grippe, des cellules contre la salmonelle, des cellules contre le SRAS CoV-2, etc. Cela semble être une tâche impossible de générer un nombre aussi élevé de cellules diverses, n’est-ce pas ? Je le pensais aussi… mais notre corps a conçu un système incroyable pour faire fonctionner ce processus. Préparez-vous à être surpris!

Reconnaissance des récepteurs

Comme je l’ai déjà mentionné, notre système immunitaire peut être divisé en deux branches. En bref, le premier est composé de cellules non spécifiques mais agissant très rapidement (appelées système immunitaire inné) et le second de cellules très spécifiques mais mettant plus de temps à agir (système immunitaire adaptatif). Aujourd’hui, nous allons nous concentrer sur le système immunitaire adaptatif.

Ce système est composé de deux types de cellules très importantes : appelées cellules B et T. Lors d’une réponse immunitaire, seules les cellules spécifiques à l’agent pathogène qui vous infecte doivent être activées. Pour que cela se produise, les cellules reconnaissent une partie spécifique de l’agent pathogène à l’aide d’un récepteur. Ceux-ci sont connus sous le nom de récepteur des cellules B (BCR) et de récepteur des cellules T (TCR) et ils sont exprimés à la surface de chaque cellule.

Considérez ce processus comme une serrure et une clé. L’interaction entre la serrure (le récepteur sur la cellule) et la clé (l’agent pathogène) ne se produit que si elles sont spécifiques l’une de l’autre (vous n’ouvrez la serrure que si vous avez la bonne clé). Ce processus donnera l’un des signaux nécessaires pour activer votre cellule immunitaire. L’activation est essentielle pour permettre à ces cellules d’accomplir les fonctions nécessaires pour éliminer l’infection.

Note complémentaire, la lettre O du logo ImmunoThoughts représente une cellule T (ma cellule préférée) et en noir est la représentation d’un TCR. Merci au Dr Condotta pour la création de ce logo incroyable !

Micrographie électronique à balayage colorisée d’une cellule B d’un donneur humain. Crédit : NIAID

De l’ADN à la protéine

Revenons un instant à l’essentiel. Vous savez peut-être déjà que nous sommes constitués de cellules et que chaque cellule (au moins à un moment donné de sa vie) possède un manuel interne, également appelé ADN. Considérez l’ADN comme un livre de recettes. Il est composé d’informations qui permettent à nos cellules de fabriquer des protéines. Les protéines sont chargées de faire de nombreuses tâches différentes à l’intérieur de nous. Ils ont des rôles de structure, de transport et de stockage. Ils peuvent également participer à différentes réactions chimiques et agir comme des messagers transmettant des informations d’une cellule à une autre.

Par conséquent, pour fabriquer chaque protéine, nous avons besoin d’une information codée dans notre ADN. Par exemple, lorsqu’une cellule a besoin de fabriquer de la protéine X, elle ira à peu près à la partie « comment fabriquer de la protéine X » de l’ADN. Maintenant, vous souvenez-vous des récepteurs (le BRC et le TCR) ? Ils sont également constitués de protéines, ce qui signifie que vous avez besoin d’un tas de protéines différentes pour créer toutes les différentes spécificités de récepteur (une pour la grippe, une pour la salmonelle, etc.).

Mais maintenant, pensez à CHAQUE protéine que vous avez dans votre corps. Beaucoup d’informations requises, n’est-ce pas ? Ajoutez maintenant l’énorme quantité d’informations nécessaires pour fabriquer chacun de ces récepteurs. Cela semble impossible, mais notre corps est BEAUCOUP trop intelligent ! Il a conçu un système étonnant pour « condenser » toutes ces informations, et voici comment…

Recombinaison somatique

Une chose que vous ne savez peut-être pas sur moi, c’est que je suis mauvais, TRÈS mauvais, en cuisine. Ce n’est pas seulement un mauvais « il a besoin de plus de sel », mais un « J’ai essayé… une pizza surgelée c’est! » un peu mauvais. Cependant, supposons que je sache cuisiner et que je me réveille en ayant envie d’explorer de nouvelles recettes. Alors, j’ai pris un livre blanc de 100 pages et pour chaque page, j’ai écrit un ingrédient différent. J’ai rempli le livre avec tous les ingrédients que je pouvais imaginer. Et avec ce livre en main, j’ai commencé mon aventure culinaire comme suit.

Pour ma première recette, j’ai ajouté les ingrédients des pages 1 à 4, j’ai enlevé les pages 5 à 22 et ajouté les ingrédients des pages 23 à 100. Après avoir terminé, j’ai goûté à ma nouvelle invention culinaire et je me suis demandé « ça marche ?  » (Est-ce que c’est bon?). Si cela ne fonctionnait pas, j’essayais à nouveau. Cette fois, j’ai ajouté les ingrédients des pages 1 à 4, enlevé les pages supplémentaires (pages 23 à 35, disons), et ajouté celles des pages 36 à 100. Une fois terminé, je me suis posé la même question : « ça marche ? » . Si c’était le cas, tant mieux. Mais si ce n’était pas le cas, je continuais à supprimer des pages jusqu’à ce que je trouve quelque chose qui fonctionnait à mon goût, ou jusqu’à ce que le livre soit terminé (auquel cas un nouveau livre serait nécessaire pour répéter ce processus).

Aussi insensée que cette idée puisse paraître, notre corps a évolué pour utiliser un processus similaire. Un mécanisme qui conduit à une grande diversité de récepteurs tout en maintenant un faible espace de stockage. Au cours de la génération de cellules B et T, les cellules en développement accéderont à la zone « comment fabriquer un récepteur » de l’ADN et effectueront ce que l’on appelle la recombinaison somatique. Les cellules essaieront de générer une protéine en utilisant différentes parties de l’ADN présentes à cet endroit. Si la recombinaison fonctionne (menant un récepteur viable), la cellule est prête à partir. Mais si cela ne fonctionne pas, un morceau d’ADN sera coupé (ou les pages du livre seront supprimées) et une nouvelle protéine sera générée et exprimée à la surface de la cellule pour être testée. Ce processus se produira plusieurs fois jusqu’à ce qu’un récepteur viable soit généré ou jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de recombinaisons possibles.

Gardez à l’esprit que je présente ce processus d’une manière très simpliste. Mais, faites-moi savoir si vous souhaitez que je couvre ce mécanisme plus en détail ! Le but de cet article est d’expliquer comment il est possible pour nous d’avoir autant de récepteurs différents en utilisant seulement une petite zone de l’ADN.

Cela se produit parce que chaque cellule coupera l’ADN un peu différemment. Croyez-le ou non, ce processus garantit que vous pouvez générer des cellules spécifiques à chaque agent pathogène. Par exemple, vous avez déjà des cellules spécifiques à une partie du SRAS CoV-2, même si vous n’en avez peut-être jamais été infecté. Et cela n’est possible que grâce à la capacité de nos cellules immunitaires adaptatives à subir une recombinaison somatique !

Soi contre non-soi

Mais attendez un instant… Je vous dis que ce processus assez aléatoire conduit à des cellules capables de reconnaître une partie d’un pathogène, mais comment sait-il ce qu’est un pathogène ? Comment exclure que nous ne fassions pas de récepteurs spécifiques aux cellules cardiaques (par exemple) ? GRANDE pensée et la réponse est … nous ne le faisons pas.

La recombinaison somatique n’exclut pas la possibilité de générer des cellules spécifiques à nos propres cellules. Cependant, le développement de nos cellules immunitaires adaptatives est un processus très régulé. Il existe différents mécanismes qui, ensemble, empêchent la survie des cellules qui pourraient attaquer notre propre corps. Malheureusement, lorsque ces mécanismes de « délétion » ne fonctionnent pas on peut développer des maladies auto-immunes… mais je garde ce sujet pour mes prochains articles !

FYI (de votre immunologiste),

Stéfanie Valbon

PS : si après avoir lu cet article, vous commencez à avoir quelques idées sur les raisons pour lesquelles mes capacités culinaires ne sont pas très bonnes… vous avez peut-être raison… mais, tout cela pour la science, n’est-ce pas ! ?

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