Lors d’une infection, l’organisme tout entier se met on ordre de bataille pour combattre l’envahisseur et l’empêcher de se multiplier et prendre le dessus. Tout ce qui compte est la survie de l’ensemble, même si cela implique de se sacrifier pour les autres. C’est ce que peuvent faire les cellules qui ont été infectées : se suicider avant que le pathogène ait le temps de se répliquer et infecter les cellules autour. Un type de suicide cellulaire nommé pyroptose, où tel un samouraï en détresse, la cellule s’éventre pour causer sa propre mort et ainsi sauver ses proches. Une étude des universités suisses de Basel et Lausanne, publiée le 17 mai 2023 dans le journal Nature, vient de mettre en évidence l’outil qu’elles utilisent pour faire ce hara-kiri cellulaire.
Une mort cellulaire contrôlée jusqu’au dernier moment
La pyroptose est causée par l’activation de l’inflammasome, un complexe de protéines qui se forme lorsque la cellule reconnaît des signaux inflammatoires, tels que des composants viraux ou bactériens (comme leur matériel génétique ou leurs protéines). Cela active une cascade inflammatoire qui aboutit par l’éclatement de la cellule. Auparavant, les experts pensaient que cet éclatement était dû à la pression osmotique : des pores dans la membrane permettraient le passage d’eau de l’extérieur de la cellule vers son intérieur, jusqu’au point où la pression à l’intérieur de la cellule serait tellement importante qu’elle la faire exploser comme un ballon trop gonflé. Cette nouvelle recherche montre que la cellule en pyroptose n’éclate pas mais génère des entailles qui finissent par causer l’ouverture de la membrane.
Une file de protéines qui sépare la membrane comme une plaie
Le poignard que les cellules utilisent pour faire ces plaies est une protéine nommée Ninjurin 1, très bien conservée lors de l’évolution et présente chez une bonne partie des espèces eucaryotes. C’est une protéine transmembranaire, c’est-à-dire qu’elle se localise dans la membrane cellulaire et la traverse, se terminant à l’extérieur de la cellule. Dans cette étude, les chercheurs montrent qu’en temps normal, cette protéine est isolée, tel un clou à travers la membrane qui ne met pas en péril la solidité de cette barrière. Mais en changeant de conformation lors de la pyroptose, elle peut se joindre à d’autres copies d’elle-même et créer ainsi des entailles sur la membrane.
Ces Ninjurin 1 assemblées forment de longs filaments en se mettant en file, l’une après l’autre. Des filaments qui pouvaient atteindre quelques micromètres de long (sachant que la plupart des cellules font entre 10 et 100 micromètres de diamètre), séparant ainsi la membrane (comme une coupure de la peau) et causant la mort de la cellule.
En observant cette protéine sous microscope, les chercheurs ont remarqué que ces filaments peuvent être doublés. C’est-à-dire que cette file de protéines peut être formée par des couples, comme une file d’enfants qui se tiennent par la main en binôme pour une sortie scolaire. Et qu’ensuite elles peuvent se lâcher, séparant les deux filaments comme une fermeture éclair qui s’ouvre, ce qui faciliterait l’écartement de la membrane.
Cette protéine est essentielle pour ce type de mort cellulaire
Les chercheurs ont confirmé cette fonction létale pour la cellule en créant des versions mutées de Ninjurin 1 qui ne peuvent pas s’assembler. Les cellules avec ces protéines mutées n’éclataient plus lors de la pyroptose, prouvant que c’est bien Ninjurin 1 qui leur porte le coup de grâce. Et que, sans elle, la cascade inflammatoire consécutive à une infection n’aboutit pas au décès de la cellule infectée.
Cependant, les chercheurs ne savent pas encore comment cette cascade inflammatoire cause le changement de conformation de Ninjurin 1 et son assemblage en filaments. L’arme que la cellule suicidaire utilise pour son hara-kiri a été trouvée, mais on ne sait pas encore quelle main porte le coup fatal.
