La régulation du calcium dans le système immunitaire

Un processus en plusieurs étapes régule la quantité de calcium présente dans le cytoplasme des cellules non excitables y compris les lymphocytes T du système immunitaire. Seulement trois types de canaux responsables de l'entrée du calcium après activation de la membrane plasmique ont été jusqu'à présent observés dans les lymphocytes T. Le projet CAV IN IMMUNE SYSTEM (Molecular mechanism of calcium entry in the immune system), financé par l'UE, s'est penché sur l'existence d'une nouvelle voie d'entrée du calcium.

Les résultats ont révélé que l'entrée du calcium lors d'une réponse immunitaire se faisait par des canaux calciques dépendant du voltage de type L (Cav) et leur protéine de matrice régulatrice AHNAK1. Les chercheurs se sont concentrés sur le rôle de la voie Cav/AHNAK lors d'une réponse immunitaire. Ce qui inclut la prolifération, la migration et la production de cytokine. Ils ont ainsi montré que la stimulation par chimiokine ou par activation des récepteurs de cellules T (TCR) induisaient toutes deux une augmentation de l'expression de la protéine AHNAK1.

Les chercheurs ont ensuite tenté de localiser AHNAK1 dans les lymphocytes T. Ils ont montré que l'AHNAK1 se situe dans des vésicules très rapprochées de cellules T naïves. Par ailleurs, une stimulation à court terme à travers le TCR a provoqué la relocalisation de l'AHNAK1 sur le cytoplasme ou les membranes. La stimulation par SDF-1 (protéine chimiokine) avait les mêmes effets sur la localisation de l'AHNAK1.

Les chercheurs ont montré que dans les lymphocytes T de type Jurkat (lymphocytes immortels), l'inhibition de l'expression de l'AHNAK1 par des petits ARN en épingle à cheveux (shARN, pour small hairpin ARN) entraînait une diminution de cette migration en réponse à la stimulation de SDF-1. Ainsi, tous ces résultats montrent le caractère essentiel de la protéine AHNAK1 dans le processus d'entrée du calcium après la stimulation par la chimiokine SDF-1.

Les chercheurs ont stimulé les cellules TCR et observé l'effet knockdown et la surexpression de la cellule T clonée Cav1.1 dans des cellules 293HEK qui sont dépourvues de TCR. Les résultats ont suggéré que la signalisation TCR contrôle les canaux Cav1.1 à travers une dépendance au voltage modifiée.

Dans l'ensemble, les résultats de l'étude CAV IN IMMUNE SYSTEM indiquent qu'AHNAK1 et Cav1.1 sont utilisés pour l'entrée du calcium lors de l'activation, l'adhésion et la migration des cellules T. Ces données ont été résumées en deux manuscrits destinés à la publication.

Les données de l'étude pourraient être appliquées pour résoudre les maladies de déficience du système immunitaire. Il est également possible que certaines tumeurs originaires du système immunitaire ou d'autres cellules non excitables utilisent ce même mécanisme pour leur développement ou leur métastase. Cette découverte a des conséquences notables pour la biomédecine.