Une image microscopique d'un intestin grêle normal de souris. Les cellules colorées en rouge expriment des quantités normales d'étiquettes de surface cellulaire (MHC-II) nécessaires aux cellules immunitaires pour détecter des menaces telles que les infections ou le cancer. Les régimes riches en graisses réduisent les niveaux d'étiquettes MHC-II dans les cellules intestinales, et le système immunitaire a donc plus de mal à reconnaître les tumeurs intestinales. Crédit :Laboratoire Beyaz/CSHL, 2021
Le système immunitaire s'appuie sur des étiquettes de surface cellulaire pour reconnaître les cellules cancéreuses. Les chercheurs du CSHL ont découvert que les souris qui mangeaient des régimes riches en graisses produisaient moins de ces étiquettes sur leurs cellules intestinales, supprimant la capacité des cellules immunitaires à identifier et à éliminer les tumeurs intestinales. Le régime riche en graisses a également réduit la présence de certaines bactéries dans l'intestin des souris, ce qui aide normalement à maintenir la production de ces étiquettes.
Une alimentation riche en graisses augmente l'incidence du cancer colorectal. Semir Beyaz, boursier du Cold Spring Harbor Laboratory, et des collaborateurs de la Harvard Medical School et du Massachusetts Institute of Technology ont découvert que chez la souris, la graisse perturbe la relation entre les cellules intestinales et les cellules immunitaires qui les patrouillent à la recherche de tumeurs émergentes. La reconfiguration du microbiome intestinal peut être un moyen de guérir la relation.
Le système immunitaire patrouille les tissus à la recherche et à l'élimination des menaces. Certaines cellules immunitaires recherchent des étiquettes qui font la distinction entre les cellules normales et anormales. Une étiquette, appelée MHC-II, aide les cellules cibles à être détruites. Le CMH-II de surface cellulaire active le système immunitaire pour détruire cette cellule, qu'elle soit simplement usée ou sur le point de devenir cancéreuse. Beyaz et ses collègues ont découvert que lorsque les souris mangeaient des régimes riches en graisses, les niveaux de MHC-II étaient supprimés dans les cellules intestinales. Les cellules avec des niveaux réduits de ces étiquettes n'étaient pas reconnues comme anormales et pouvaient donc se transformer en tumeurs. Charlie Chung, un étudiant diplômé en résidence de l'Université Stony Brook dans le laboratoire de Beyaz, déclare:«Si nous modifions le niveau de ces molécules de reconnaissance immunitaire de manière positive, la tumeur sera plus probablement reconnue par la cellule immunitaire. Nous espérons que cela pourra être couplé avec les stratégies existantes, telles que l'immunothérapie, pour éradiquer les tumeurs."
Cellules intestinales d'une souris nourrie avec un régime riche en graisses. Les cellules intestinales expriment moins de l'étiquette MHC-II que celle trouvée dans un intestin de souris nourries avec un régime alimentaire normal. Crédit :Laboratoire Beyaz/CSHL, 2021
Les chercheurs ont découvert qu'un régime riche en graisses modifiait le microbiome intestinal de la souris (le mélange de microbes dans l'intestin). Plusieurs bactéries, dont celles appelées Helicobacter , augmentent le CMH-II, ce qui peut aider les cellules immunitaires à localiser les cellules anormales. L'équipe a fait une expérience de "colocataire sale" où des souris sans ces bactéries ont été logées avec celles qui en avaient. Les souris "propres" ont été infectées par Helicobacter bactéries et produit plus de l'étiquette MHC-II.
Les découvertes des scientifiques suggèrent une nouvelle façon de renforcer les traitements d'immunothérapie actuels contre le cancer. L'augmentation de la production de cette étiquette MHC-II, que ce soit par l'alimentation, les médicaments ou la modification des microbes dans le corps, peut aider le système immunitaire à reconnaître et à éliminer les cellules cancéreuses. Beyaz dit :
"Cette interaction entre l'alimentation, les microbes et la reconnaissance immunitaire a le potentiel de nous aider à expliquer comment les facteurs liés au mode de vie peuvent contribuer à l'initiation, à la progression ou à la réponse de la tumeur."
Les cellules cancéreuses utilisent de nombreuses astuces pour éviter d'être reconnues comme anormales par le système immunitaire, mais Beyaz espère avoir trouvé plusieurs façons de les déjouer.
Référence :"La suppression alimentaire de l'expression du CMH de classe II dans les cellules épithéliales intestinales améliore la tumorigenèse intestinale" par Semir Beyaz, Charlie Chung, Haiwei Mou, Khristian E. Bauer-Rowe, Michael E. Xifaras, Ilgin Ergin, Lenka Dohnalova, Moshe Biton, Karthik Shekhar, Onur Eskiocak, Katherine Papciak, Kadir Ozler, Mohammad Almeqdadi, Brian Yueh, Miriam Fein, Damodaran Annamalai, Eider Valle-Encinas, Aysegul Erdemir, Karoline Dogum, Vyom Shah, Aybuke Alici-Garipcan, Hannah V. Meyer, Deniz M. Özata, Eran Elinav, Alper Kucukural, Pawan Kumar, Jeremy P. Mc Aleer, James G. Fox, Christoph A. Thaiss, Aviv Regev, Jatin Roper, Stuart H. Orkin et Ömer H. Yilmaz, 15 septembre 2021, Cellule Cellule Souches .
DOI :10.1016/j.stem.2021.08.007
Financement :National Cancer Institute, Oliver S. and Jennie R. Donaldson Charitable Trust, Mathers Foundation, STARR Cancer Consortium, Mark Foundation For Cancer Research, National Institutes of Health, Massachusetts Institute of Technology Stem Cell Initiative, Pew Foundation, Howard Hughes Medical Institute , Bourse de réinsertion professionnelle de l'Association américaine des immunologistes
