Récepteur pour fin de glycation avancée

Aug 04, 2023

Biologie des communications volume 5, Numéro d'article : 824 (2022) Citer cet article

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Chez les mammifères, les phagocytes professionnels et les phagocytes non professionnels (NPP) peuvent effectuer la phagocytose. Cependant, des cibles limitées sont phagocytées par les centrales nucléaires et le mécanisme reste donc flou. Nous constatons que les spores de la levure Saccharomyces cerevisiae sont internalisées efficacement par les centrales nucléaires. Les analyses de ce phénomène révèlent que des fragments d'ARN dérivés d'espèces d'ARN cytosoliques sont attachés à la paroi des spores et que ces fragments servent de ligands pour induire l'internalisation des spores. De plus, nous montrons qu'un récepteur multiligand, RAGE (récepteur des produits finaux de glycation avancée), médie la phagocytose dans les centrales nucléaires. La phagocytose médiée par RAGE n'est pas induite uniquement par les spores mais constitue un mécanisme intrinsèque par lequel les centrales nucléaires internalisent les macromolécules contenant des ligands RAGE. En fait, les particules artificielles marquées avec des polynucléotides, HMGB1 ou histone (mais pas de sérumalbumine bovine) sont internalisées dans les centrales nucléaires. Nos résultats donnent un aperçu des bases moléculaires de la phagocytose par les centrales nucléaires, un processus par lequel diverses macromolécules sont ciblées pour l'internalisation.

Diverses cellules eucaryotes peuvent engloutir de grosses particules (≥0,5 µm de diamètre) et les internaliser via un processus endocytaire appelé phagocytose1. Chez les mammifères, une classe de cellules a évolué pour effectuer la phagocytose ; ces cellules, notamment les macrophages, les neutrophiles et les cellules dendritiques, sont appelées phagocytes professionnels1. Cependant, outre les phagocytes professionnels, la phagocytose se produit dans de nombreuses autres cellules, telles que les cellules épithéliales, les fibroblastes et les tumeurs ; ces cellules sont appelées phagocytes non professionnels (NPP)2,3,4,5. Par rapport aux phagocytes professionnels, la gamme de macromolécules internalisées par les centrales nucléaires est limitée3. Néanmoins, des études utilisant des souris déficientes en macrophages ont démontré la redondance fonctionnelle entre les centrales nucléaires et les macrophages, au moins pour l'élimination des cellules apoptotiques6,7. Cependant, très peu d’études ont été menées pour explorer les rôles physiologiques de la phagocytose par les centrales nucléaires, en partie parce que le mécanisme moléculaire est mal compris.

Les cellules peuvent internaliser de grosses particules via la phagocytose ou la macropinocytose1. La macropinocytose est un processus par lequel des molécules extracellulaires sont internalisées de manière aléatoire dans les cellules. En revanche, la phagocytose est un processus endocytaire induit par un récepteur et un ligand1. Ainsi, dans ce processus, les particules décollées avec des ligands spécifiques sont ciblées pour l'internalisation. Divers récepteurs phagocytaires, tels que les récepteurs Fcγ, les intégrines et les récepteurs scavenger, se trouvent dans les phagocytes professionnels8. En général, les récepteurs phagocytaires sont activés en se liant à leurs ligands spécifiques, ce qui conduit à la réorganisation du cytosquelette d'actine pour déformer la membrane plasmique. Lorsque la membrane plasmique s'étend autour des particules cibles, les récepteurs phagocytaires se lient séquentiellement à leur ligand présenté sur les particules cibles. Finalement, les particules cibles sont englouties par la membrane plasmique et internalisées dans les cellules phagocytaires1. Les particules intériorisées sont compartimentées dans une structure liée à la membrane appelée phagosome, qui mûrit en phagolysosomes par fusion avec des lysosomes9.

Un objectif de notre étude est d’utiliser les spores de la levure Saccharomyces cerevisiae comme microparticules10. Les spores de levure sont une forme cellulaire dormante et résistante au stress qui est générée lorsque les cellules diploïdes sont incubées dans des conditions de famine11. La formation des spores se produit à l'intérieur des cellules mères, où quatre noyaux produits par méiose sont individuellement entourés par la membrane plasmique et la paroi des spores. Grâce à ce processus, les cellules mères deviennent des asques, comprenant quatre spores. Contrairement aux cellules végétatives, les spores possèdent des couches de dityrosine et de chitosane à l’extérieur de leur paroi cellulaire (spores)12. Le chitosane se trouve souvent dans les parois cellulaires fongiques, mais la couche de dityrosine est une structure unique trouvée dans la paroi des spores de S. cerevisiae. Le constituant principal de la couche de dityrosine est la ll-bisformyl dityrosine. Bien que la structure détaillée de cette couche reste floue, les molécules de ll-bisformyl dityrosine sont vraisemblablement réticulées pour produire une macromolécule attachée de manière covalente à la couche de chitosane.15 Les couches de dityrosine et de chitosane rendent les spores résistantes aux stress environnementaux11.