La neuropiline 1 et la synapse immunologique

Le déclenchement de la réponse immunitaire primaire, essentielle à la survie des vertébrés, vient de livrer une partie de ses secrets. Comme le montre l'équipe de Paul-Henri Roméo (unité Inserm 567, Institut Cochin, Paris) en collaboration avec l'équipe d'Olivier Hermine (Service d'hématologie et CNRS UMR 8603, Hôpital Necker, Paris), cette réponse met en jeu un récepteur qui, jusque-là, avait été décrit uniquement dans les systèmes nerveux et du système immunitaire. Cette découverte confirme la parenté des mécanismes moléculaires utilisés par les systèmes immunitaire et nerveux. De plus, elle ouvre la voie à la mise au point de nouveaux traitements des dérèglements de l'immunité, tels que les maladies auto-immunes, ainsi que certains cancers et infections virales.

Le système immunitaire des vertébrés est constitué de différentes populations cellulaires chargées de détecter puis de neutraliser des éléments pathogènes présents dans l'organisme : virus, bactéries, parasites, mais aussi cellules cancéreuses. Agents irremplaçables de ce système, les cellules dendritiques surveillent continuellement l'intégrité des tissus périphériques à la rencontre de pathogènes qu'elles peuvent absorber. Elles migrent ensuite vers les ganglions lymphatiques en présentant à leur surface hypertrophiée des fragments de l'intrus (les antigènes). Dans les ganglions, elles entrent en contact avec des lymphocytes T quiescents pour les activer et provoquer leur prolifération. La réponse immunitaire peut alors s'engager.

Une partie des molécules qui participent au couplage entre cellules dendritiques et cellules T était déjà connue, mais seule l'une d'entre elles semblait jouer un rôle dans l'activation des cellules T quiescentes. Le mystère persistait lorsque l'équipe de Paul Henri Roméo (Inserm unité 567, Institut Cochin) a trouvé, sur les cellules dendritiques, l'expression d'une protéine qui n'avait a priori rien à y faire : la neuropiline 1. Cette dernière était identifiée jusque-là comme un acteur majeur dans la mise en place des réseaux de neurones. Plus précisément, elle est le récepteur de molécules (ligands) qui guident le processus de migration des extrémités des cellules nerveuses.

Tâchant d'en savoir plus, les chercheurs de l'Inserm ont utilisé un anticorps dirigé contre la neuropiline 1 et ont localisé cette protéine dans les cellules dendritiques et les lymphocytes T de biopsies de ganglions lymphatiques humains. La neuropiline 1 est aussi détectée sur des cellules dendritiques en cours de maturation in vitro, et sur des cellules T quiescentes purifiées à partir du sang d'un adulte. Nulle trace, en revanche, de ligands connus de la neuropiline, dans ces cellules. D'où la question fondamentale : la neuropiline des cellules dendritiques se couplerait-elle directement avec celle des cellules T pour déclencher la réponse immunitaire primaire ? Par des expériences de blocage de la neuropiline-1 ou d'expression de cette protéine dans des cellules qui ne la produisent pas normalement, les chercheurs français ont montré que cette interaction neuropiline 1/neuropiline 1 est nécessaire à l'interaction entre les cellules dendritiques et les lymphocytes T.

De nouvelles expériences sont actuellement en cours dans l'unité Inserm pour mieux comprendre les mécanismes fins de cette interaction et un brevet a été déposé pour l'utilisation de cette molécule et de ses dérivés dans le système immunitaire.

Les retombées de cette découverte sont importantes. La neuropiline 1 pourrait en effet servir de cible thérapeutique, soit pour activer, soit au contraire pour bloquer la réponse immune. Dans un premier temps, les chercheurs de l'institut envisagent de tester des anticorps anti-neuropiline 1 dans des modèles murins de pathologies auto-immunes afin de préciser les applications médicales de leur découverte. D'un point de vue biologique, la découverte d'un nouveau récepteur présent à la fois dans les systèmes immunitaire et nerveux renforce le concept de "synapse immunologique" : les interactions cellulaires dans le système immunitaire semblent impliquer des mécanismes, voire des molécules, identiques à ceux utilisés dans les interactions entre cellules nerveuses (synapses neuronales). Un nouveau champ de recherche, au point de convergence entre deux domaines jusqu'à présent assez éloignés, et que l'on pourrait baptiser "neuroimmunologie cellulaire", est semble-t-il en train d'apparaître.

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Références bibliographiques

" A neuronal receptor, Neuropilin-1, is essential for the initiation of the primary immune response "

Rafaèle Tordjman (1), Yves Lepelletier (2), Valérie Lemarchandel (1), Marie Cambot (1), Philippe Gaulard (3), Olivier Hermine (2), Pierre Henri Roméo (1)