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Le mécanisme des filets d'ADN élucidé

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Le mécanisme des filets d'ADN élucidé

Jeudi, 04/11/2010 - 23:00 0 commentaire
Le mécanisme des filets d'ADN élucidé zoom

Les granulocytes neutrophiles sont les globules blancs du sang les plus abondants. Chez les mammifères, ils forment une des premières lignes de défense de l'immunité innée contre les bactéries, les champignons ou les parasites qui ont franchi la barrière de la peau ou des muqueuses. Ils englobent les intrus (phagocytose) et les tuent grâce à diverses substances libérées par les nombreux granules qui parsèment leur cytoplasme, et à l'aide de formes réactives de l'oxygène (molécules chimiquement réactives contenant de l'oxygène) ; après quoi ils meurent et sont évacués par des globules blancs « éboueurs », les macrophages.

En 2004, l'équipe de Volker Brinkmann et Arturo Zychlinsky, de l'Institut Max Planck de biologie des infections de Berlin, a découvert que les neutrophiles émettent en outre dans le milieu extracellulaire des filaments composés d'ADN et de protéines lorsqu'ils sont activés. Ces filaments de 15 nanomètres de diamètre forment un filet, ou NET (neutrophil extracellular trap, net = filet en anglais), qui piège et détruit les envahisseurs. Cette équipe décrit aujourd'hui les mécanismes qui permettent la formation d'une telle structure.

Le groupe berlinois avait montré que les filets pièges contiennent, outre de l'ADN et des histones (protéines associées à l'ADN dans le noyau cellulaire sous forme de chromatine), des enzymes, telle l'élastase, qui inhibent les facteurs de virulence des bactéries et sont bactéricides.

Les mêmes chercheurs ont montré par la suite que le filet se forme lorsque la cellule meurt sous l'action de formes réactives de l'oxygène, sa membrane se rompant brusquement. Cette mort, ou NETose - par analogie avec d'autres formes de mort cellulaire, la nécrose et l'apoptose (on ne parle pas encore de « filetose » en français) -, peut donc être comparée à un suicide cellulaire permettant au neutrophile d'être une dernière fois utile grâce à son filet antimicrobien.

Venizelos Papayannopoulos et ses collègues berlinois montrent aujourd'hui que l'élastase joue un rôle moteur dans le « déballage » de l'ADN du noyau. Ils ont créé un système expérimental réunissant in vitro des noyaux de neutrophiles intacts et des extraits de cytoplasmes. À l'aide d'inhibiteurs, ils ont alors testé l'action de différentes molécules identifiées dans les filets. L'élastase apparaît comme l'agent déclencheur du processus.

Libérée, sous l'effet de formes réactives de l'oxygène, par des granules cytoplasmiques dits azurophiliques, l'élastase gagne le noyau où elle suffit à dégrader partiellement les histones qui maintiennent l'ADN sous la forme d'une pelote condensée. Une autre enzyme, la myéloperoxydase, pénètre à son tour dans le noyau et stimule la décondensation, c'est-à-dire le déploiement de la fibre d'ADN.

Les chercheurs ont exposé à des bactéries pathogènes, Klebsiella pneumoniae, des souris normales et des souris dont le gène de l'élastase avait été inactivé. Ils ont observé que les neutrophiles se concentraient alors dans les voies aériennes et les poumons 48 heures après l'infection. Mais seuls ceux des souris normales montraient des filets témoignant d'une activité antibactérienne, ce qui confirme le rôle essentiel de l'élastase in vivo.

Il reste à démontrer plus complètement que les filets d'ADN et de protéines des neutrophiles ont une fonction physiologique in vivo, ce que l'on pourrait faire par imagerie grâce à des marqueurs fluorescents, souligne Jamel El Benna, directeur de Recherche au CNRS au Centre de recherche biomédicale Bichat-Beaujon (INSERM U773, Paris).

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