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Les cellules Natural Killer : entre défense immunitaire et tolérance mère-fœtus

Pendant la grossesse, le fœtus, qui porte pour moitié des marqueurs cellulaires paternels, étrangers pour le système immunitaire maternel, peut être assimilé à un risque et rejeté. Comment le fœtus est-il protégé contre ces défenses immunitaires de la mère? L’équipe de Nabila Jabrane-Ferrat, au Centre de physiopathologie de Toulouse Purpan, révèle le mécanisme qui confère, au niveau de l’utérus, un rôle bénéfique aux cellules du système immunitaire dites tueuses naturelles, ou Natural Killer. Cette étude est publiée dans la revue Nature Communications.

Les cellules tueuses naturelles, ou Natural Killer (NK), représentent une population de lymphocytes granuleux présents dans le sang et dans différents organes. Ces cellules nous protègent de maladies comme les infections virales ou de cancers. Quand les cellules NK reçoivent des signaux de danger, elles tuent les cellules infectées ou tumorales en libérant des protéines toxiques. Elles alertent également les autres membres du système de défense par le biais de molécules solubles spécifiques. Les cellules NK expriment un grand nombre de molécules à leur surface, appelées aussi récepteurs, qui leur permettent de distinguer ce qui est sain de ce qui ne l’est pas et de tuer les cellules dangereuses pour l’organisme.

Au cours de la grossesse, un grand nombre de cellules NK s’accumulent dans l'utérus. En condition normale, ces cellules ne sont pas tueuses mais bénéfiques pour la grossesse et apportent une aide au fœtus en cours de développement.

L’équipe de Nabila Jabrane-Ferrat, au Centre de Physiopathologie de Toulouse Purpan, étudie la biologie de ces cellules NK dans la grossesse normale et lors des infections virales, ces dernières pouvant présenter un grand danger pour le fœtus. Les chercheurs ont analysé les mécanismes moléculaires qui différencient les cellules NK bénéfiques de l’utérus des cellules NK tueuses du sang. L’équipe a ainsi découvert que les fonctions des cellules NK sont contrôlées par certains récepteurs appelés « récepteurs de cytotoxicité naturelle ». Les cellules NK de l’utérus expriment davantage des formes tolérantes tandis que les cellules NK tueuses expriment surtout des formes activatrices de ces mêmes récepteurs.

Les chercheurs ont été plus loin dans leurs explorations et ont découvert que cette différence dans les formes tolérantes par rapport aux formes activatrices se traduit notamment par des différences dans la capacité à tuer et à produire diverses molécules solubles. Les chercheurs ont identifié des facteurs solubles présents dans le microenvironnement de la grossesse qui sont à l’origine de ce phénotype bénéfique des cellules NK de l’utérus. Ils ont démontré que si les cellules NK tueuses sont maintenues en présence de ces facteurs solubles, elles perdent leur capacité à tuer et deviennent bénéfiques.

Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour modifier les cellules NK à des fins de traitement. Au-delà du contexte de la grossesse, l’utilisation de ces facteurs solubles pourrait faciliter la prise de greffe en rendant les cellules NK tolérantes pour l’organe transplanté. Par ailleurs, des facteurs solubles similaires peuvent être également retrouvés dans certaines infections virales et dans les cancers. Une telle situation handicape le système de défense en rendant les cellules NK moins tueuses. Ainsi un contrôle fin du microenvironnement permettrait de rendre les cellules NK tueuses ou bénéfiques selon le besoin et favoriserait la mise en place d’un traitement personnalisé.

Figure : Photo de gauche : Cellules NK tueuses (rouge/vert), entourées d’un cercle blanc, attaquant une cellule tumorale (vert et bleu). Photo de droite : Cellules NK bénéfiques protégeant une cellule du fœtus (cellule au centre).

Schéma: Modèle montrant les deux types de cellules NK avec une cellule NK tueuse dans le sang et une cellule NK bénéfique dans l’utérus.

© Nabila Jabrane-Ferrat

Références :

Contacts :

  • Nabila Jabrane-Ferrat
    Centre de Physiopathologie Toulouse Purpan
    CNRS UMR 5282, INSERM U1043, Université Toulouse III
    31024 Toulouse Cedex 03

    Tel: 05 62 74 45 37