IRIC – Institut de recherche en immunologie et en cancérologie de l’Université de Montréal

Publié le 29 novembre 2017

Cerveau du système immunitaire, le thymus, organe essentiel, vieillit à vitesse grand V et met, de la sorte, notre organisme en péril. Une équipe de chercheurs de l’IRIC tente de mieux comprendre le phénomène.

Publié dans le revue scientifique Cell Reports, un article portant sur les travaux de l’équipe du Dr Claude Perreault, chercheur principal et directeur de l’unité de recherche en immunobiologie de l’IRIC, analyse le vieillissement du thymus. Cette recherche est le fruit d’une collaboration avec le Dr Louis Gaboury, également chercheur principal à l’IRIC et, pour sa part, directeur de l’unité de recherche en histologie et pathologie moléculaire.

L’équipe cherche à déterminer pourquoi le thymus est le seul organe capable de supporter le développement des lymphocytes T, ces cellules régissant le fonctionnement du système immunitaire. Et comment ces dernières apprennent à séparer le bon grain de l’ivraie; en somme, distinguer le soi du non-soi dans le thymus pour leur permettre de reconnaître les cellules cancéreuses, et, ultimement, augmenter leur activité anti-tumorale.

Colonies de progéniteurs de cellules épithéliales thymiques isolées à partir de souris sauvages (gauche) ou IP déficients (droite). Vert : mTECs; Rouge : cTECs; Bleu : noyau.

Zoom sur l’étude

Chez les organismes multicellulaires, la distinction soi/non-soi est un concept clé régissant les défenses immunitaires. Pour les lymphocytes T, cette compétence est façonnée dans le thymus par les cellules épithéliales thymiques médullaires (mTECs).

Bien qu’il n’existe aucun organe substitut au thymus dans le règne animal, le vieillissement prématuré du thymus est l’immunopathologie la plus fréquente chez l’humain. Notamment, l’involution thymique augmente la susceptibilité aux infections et aux maladies auto-immunes, mais altère également les réponses à la vaccination et l’immunosurveillance des cellules cancéreuses.

Puisque ce phénomène est conservé chez les vertébrés, l’équipe a utilisé la souris comme système modèle pour mieux comprendre les facteurs étiologiques à l’involution thymique. Leurs travaux de recherche ont permis de mettre en évidence un nouveau mécanisme à l’involution thymique avec un grand pouvoir explicatif.

Bien que la tolérance au soi immunitaire soit un processus vital, leurs travaux soutiennent un nouveau paradigme selon lequel le prix à payer pour induire une tolérance au soi est une augmentation du stress protéotoxique et une dégénérescence thymique accélérée. Plus précisément, ils ont découvert qu’en absence de l’immunoprotéasome (IP), une machinerie moléculaire qui débarrasse la cellule des protéines en surabondance ou défectueuses, cette susceptibilité au stress augmente dramatiquement chez les mTECs, ce qui mène à l’épuisement rapide des progéniteurs de ces cellules. De plus, les souris IP déficientes montrent une involution thymique précipitée et caractérisée par une perte sélective des mTECs et un syndrome auto-immun affectant plusieurs organes.

En d’autres mots, si le thymus n’avait pas à travailler à se débarrasser massivement d’un nombre élevé de protéines, il resterait plus jeune, plus longtemps et armerait notre système immunitaire contre les assaillants pathologiques et notamment les cancers.

Les résultats démontrent ainsi que l’induction de la tolérance au soi par les mTECs représente un fardeau majeur pour le maintien de l’homéostasie des protéines et que ce stress protéotoxique est atténué par l’expression constitutive de l’IP (agissant comme un régulateur majeur) chez les mTECs.

Finalement, les travaux effectués à l’IRIC proposent une cible biologique potentielle pour concevoir de nouvelles stratégies pour prévenir le vieillissement du thymus et ainsi renforcer le système immunitaire.

Pour consulter l’article complet, visitez le: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2017.10.121

Étude citée

St-Pierre, C., Morgand, E., Benhammadi, M., Rouette, A., Hardy, M.-P., Gaboury, L., Perreault, C. (2017) Immunoproteasomes control the homeostasis of medullary thymic epithelial cells by alleviating proteotoxic stress. Cell Reports 21, 1-13.

Merci à Charles St-Pierre, premier auteur de l’étude, pour sa contribution au texte.  

L’absence d’immunoprotéasomes (IP) augmente la susceptibilité au stress protéotoxique et accélère l’involution thymique. Chez la souris, l’absence d’IP se traduit par une perte sélective des cellules épithéliales thymiques médullaires (mTECs), ce qui cause des manifestations auto-immunes au niveau de plusieurs organes.