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Dans quel ordre les cellules du système immunitaire ont-elles évolué ?


En pensant à la complexité des interactions entre les différents types de cellules du système immunitaire (T-helpers, T-Killers, Phagocytes, B-Cells, etc.), il est fascinant de voir comment elles se combinent toutes pour obtenir l'effet souhaité.

Cependant, je suppose qu'ils n'ont pas tous évolué simultanément ! Existe-t-il un moyen de savoir quelle cellule immunitaire s'est développée en premier ou des théories à cet effet ? Peut-être que cette question est trop spécifique, dans quel cas est-ce l'immunité humorale ou à médiation cellulaire qui s'est développée en premier ?

Vous pouvez trouver ce document utile - malheureusement, je suis encore à des mois d'un campus et je ne peux donc pas y accéder.


Comme j'ai la chance d'avoir accès à cet article, je vais extraire tout ce que je peux trouver pour répondre à votre question.

Pour commencer, l'immunité innée doit avoir évolué en premier - nous pouvons le voir à presque tous les stades de l'évolution. Selon Cooper & Herrin, depuis que la respiration aérobie a donné naissance à des organismes multicellulaires qui à leur tour avaient besoin d'une protection contre l'invasion par des organismes unicellulaires.

Ils affirment qu'il y a environ 500 millions d'années, les premiers systèmes immunitaires adaptatifs ont évolué chez les vertébrés, mais n'expliquent pas comment bien qu'ils essaient de le faire. Au lieu de cela, ils expliquent pourquoi nous ne sommes pas en mesure de discerner pour le moment comment cette évolution s'est produite. La principale raison invoquée est qu'on ne sait pas quand certaines cellules clés ont évolué (à savoir les cellules tueuses naturelles et les cellules dendritiques). .

Apparemment, les vertébrés à mâchoires et sans mâchoires ont également développé deux types différents de systèmes immunitaires adaptatifs. Ils semblent tous deux reposer sur les mêmes mécanismes mais sur une base moléculaire et génétique différente. Cooper & Herrin concluent qu'au niveau actuel de la recherche, nous ne sommes pas en mesure de déterminer l'évolution de notre système immunitaire.

Source : Comment notre système immunitaire complexe a-t-il évolué ?

Personnellement, si je suis autorisé à céder un peu à la tentation de la spéculation, j'opterais pour une stratégie similaire à celle de l'évolution du cycle de Krebs - regardez quels bits ont du sens même sans le reste. Il y a bien sûr l'obstacle majeur que les cellules du système immunitaire ont besoin d'une toute nouvelle branche dans l'hématopoïèse : toutes les cellules immunitaires innées (hormis les cellules tueuses naturelles, les cellules NK) dérivent du progéniteur myéloïde commun, alors que toutes les cellules immunitaires adaptatives (et NK cellules) dérivent du commun lymphoïde ancêtre.

Je pense que cela peut même être un premier indice : les cellules NK sont des cellules immunitaires innées mais elles dérivent d'une lignée différente au plus haut niveau - elles peuvent avoir évolué en tant que premières cellules lymphoïdes après les cellules immunitaires innées myéloïdes. La prochaine cellule apparentée la plus proche est la cellule T cytotoxique (CD8+, alias Tc), qui utilise exactement les mêmes mécanismes de destruction (perforine + granzymes et ligand Fas) et se fixe aux autres cellules de la même manière que la cellule NK (synapse immunitaire) . Il est également indépendant et peut tuer tout seul, tant qu'il reconnaît son antigène spécifique. C'est la principale différence et aussi une très grande étape - la génération du récepteur spécifique des cellules T. Une fois que le récepteur spécifique des cellules T est développé, l'étape vers les cellules T auxiliaires (CD4+, Th) n'est pas loin, bien que celles-ci jouent un rôle relativement semblable à celui d'un spectateur dans la réponse immunitaire, dirigeant les autres cellules immunitaires de l'arrière-scène et non directement. effectuant toute destruction de l'agent pathogène. Par conséquent, je suppose qu'avant les cellules T auxiliaires, les cellules B ont évolué, qui sont capables de produire des anticorps. Les anticorps eux-mêmes sont très similaires au récepteur des cellules T (pas dans leur structure grossière mais dans les domaines génétiques sous-jacents et leur traitement), de sorte qu'un récepteur de cellules T spécifique à l'antigène «détachable» peut avoir évolué et finalement causé le développement d'un nouveau type de cellule . Une fois tous ces composants présents, il est nécessaire (ou bénéfique) de contrôler quels types cellulaires sont les plus actifs et de quelle manière ils agissent sur le site d'infection. C'est exactement ce que font les cellules T auxiliaires, en orientant la réponse immunitaire locale dans une direction de réponse Th1 (cytotoxique) ou Th2 (« humorale », antiparasitaire).


Votre système immunitaire évolue pour lutter contre les variantes du coronavirus

Beaucoup d'inquiétudes ont été déclenchées par les découvertes selon lesquelles les variantes du coronavirus à l'origine de la pandémie peuvent être plus contagieuses que l'original. Mais maintenant, les scientifiques commencent à trouver des signes d'espoir du côté humain de cette interaction microbe-hôte. En étudiant le sang des survivants du COVID et des personnes qui ont été vaccinées, les immunologistes apprennent que certaines des cellules de notre système immunitaire, qui se souviennent des infections passées et y réagissent, pourraient avoir leurs propres capacités à changer, contrer les mutations du virus. Ce que cela signifie, pensent les scientifiques, c'est que le système immunitaire a peut-être développé sa propre façon de traiter les variantes.

"Essentiellement, le système immunitaire essaie de devancer le virus", explique Michel Nussenzweig, immunologiste à l'Université Rockefeller, qui a mené des études récentes qui ont suivi ce phénomène. L'idée émergente est que le corps maintient des armées de réserve de cellules productrices d'anticorps en plus des cellules d'origine qui ont répondu à l'invasion initiale par le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID. Au fil du temps, certaines cellules de réserve mutent et produisent des anticorps mieux à même de reconnaître les nouvelles versions virales. "C'est un mécanisme vraiment élégant que nous avons développé, fondamentalement, pour pouvoir gérer des choses comme des variantes", explique Marion Pepper, immunologiste à l'Université de Washington, qui n'était pas impliquée dans la recherche de Nussenzweig. On ne sait toujours pas s'il y a suffisamment de ces cellules et de leurs anticorps pour conférer une protection contre un SARS-CoV-2 qui change de forme.

En avril dernier, alors que la pandémie atteignait son premier pic à New York, Nussenzweig et ses collègues sont entrés en action et ont commencé à collecter le sang des survivants du COVID. Il y avait des premiers rapports inquiétants de réinfection et de diminution des anticorps, et les scientifiques voulaient comprendre combien de temps le système immunitaire pourrait maintenir sa capacité à répondre à la nouvelle menace. Ils ont prélevé des échantillons de sang sur des personnes qui avaient été touchées par le SRAS-CoV-2 un mois après l'infection, puis à nouveau six mois plus tard. Ce que les scientifiques ont trouvé était quelque peu encourageant. Le sang collecté à une date ultérieure présentait des taux d'anticorps circulants plus faibles, mais cela avait du sens car l'infection avait disparu. Et les niveaux des cellules qui fabriquent des anticorps, appelées cellules B mémoire, sont restés constants ou ont même augmenté chez certaines personnes au fil du temps. Après une infection, ces cellules traînent dans les ganglions lymphatiques du corps et maintiennent la capacité de reconnaître le virus. Si une personne est infectée une deuxième fois, les cellules B mémoire s'activent, produisent rapidement des anticorps et empêchent le virus de créer une deuxième infection grave.

Dans un test de suivi, les scientifiques de Rockefeller ont cloné ces cellules B de réserve et testé leurs anticorps contre une version du SRAS-CoV-2 conçue pour ressembler à l'une des nouvelles variantes. (Le virus expérimental n'avait pas la capacité de se répliquer, ce qui le rendait plus sûr à utiliser en laboratoire.) Ce virus avait été génétiquement modifié pour avoir des mutations spécifiques dans sa protéine de pointe, la partie du coronavirus qui se fixe aux cellules humaines. Les mutations imitaient quelques-unes de celles actuellement trouvées dans les variantes préoccupantes. Lorsque les chercheurs ont testé les cellules de réserve contre ce virus muté, ils ont vu que certaines cellules produisaient des anticorps qui se sont glissés sur les protéines de pointe mutées et mdash, même si ces pointes étaient différentes de celles du virus d'origine. Cela signifie que les anticorps ont changé au fil du temps pour reconnaître différentes caractéristiques virales. La recherche a été publiée dans La nature en janvier. "Ce que l'article nous montre, c'est qu'en fait, la réponse immunitaire évolue et qu'il y a des changements dynamiques au cours de cette période", explique Nussenzweig.

Récemment, lui et son équipe ont testé les clones de cellules B âgés de six mois contre d'autres virus modifiés qui imitent plus fidèlement les variantes préoccupantes, telles que B.1.351. Cette variante contient un ensemble de mutations appelées K417N, E484K et N501Y. Dans une étude préliminaire qui n'a pas encore fait l'objet d'un examen par les pairs et a été publiée en ligne le 8 mars, les chercheurs ont découvert qu'un sous-ensemble d'anticorps produits par ces cellules présentait des capacités accrues à reconnaître et à bloquer ces variantes hautement mutées.

Ce phénomène peut s'expliquer par un processus appelé "hypermutation quosomatique". C'est l'une des raisons pour lesquelles votre système immunitaire peut fabriquer jusqu'à un quintillion d'anticorps distincts alors que le génome humain n'a que 20 000 gènes environ. Pendant des mois et des années après une infection, les cellules B mémoires traînent dans les ganglions lymphatiques et leurs gènes qui codent pour les anticorps acquièrent des mutations. Les mutations se traduisent par une gamme plus diversifiée d'anticorps avec des configurations légèrement différentes. Les cellules qui fabriquent des anticorps très efficaces pour neutraliser le virus d'origine deviennent la principale ligne de défense du système immunitaire. Mais les cellules qui fabriquent des anticorps avec des formes légèrement différentes, celles qui ne saisissent pas si fermement l'agent pathogène envahisseur, sont également conservées.

Ce genre de thésaurisation a longtemps mystifié les immunologistes. Pourquoi votre corps conserverait-il des cellules B de second ordre ? Peut-être, dit Pepper, cela parce que les cellules pourraient être bonnes pour répondre aux versions virales étroitement liées qui pourraient apparaître. Les virus infectent les hôtes depuis des millions d'années, et les variantes ne sont pas un phénomène nouveau. Pour maintenir les hôtes en vie, le système immunitaire doit avoir développé un mécanisme pour suivre le rythme, et ces corps de réserves & mdashsome produisant des anticorps qui pourraient mieux correspondre aux nouvelles versions virales & mdash sont devenus utiles. Fondamentalement, dans une lutte pour la vie ou la mort avec un virus, il est bon d'avoir des sauvegardes. Pepper a publié des résultats montrant que les personnes qui se sont remises de COVID présentaient des preuves d'une mutation accrue dans leurs cellules B mémoire après seulement trois mois.

L'immunologue Shane Crotty de l'Institut d'immunologie de La Jolla dit que l'idée de sauvegarde est bonne. &ldquoLes cellules B de mémoire sont votre système immunitaire&rsquo tentent de créer leurs propres variantes comme contre-mesure pour les variantes virales potentielles à l'avenir", dit-il. Dans une étude publiée dans Science en février, Crotty et ses collègues ont montré que les patients conservaient divers degrés de réactions immunitaires au virus cinq à huit mois après l'infection et mdashand a conclu que la plupart des gens pouvaient avoir une réponse durable. « Votre système immunitaire crée une bibliothèque de cellules B mémoire qui sont toutes identiques afin qu'elles puissent potentiellement reconnaître des choses qui sont identiques », explique Crotty.

Mais y a-t-il suffisamment de ces anticorps de réserve, et sont-ils assez bons pour neutraliser les nouvelles versions virales pour nous protéger ? La réponse à cette question est encore inconnue, mais c'est peut-être une question de timing. Laura Walker, immunologiste chez Adagio Therapeutics à Waltham, Mass., a récemment publié une étude dans Immunologie scientifique montrant une réduction d'environ 10 fois de la capacité de neutralisation des anticorps circulants contre le virus après cinq mois. Mais comme l'équipe de Nussenzweig&rsquos, elle et ses collègues ont découvert qu'il y avait une population de cellules B à mémoire soutenue. Le groupe Walker a cloné une variété de cellules B mémoire et testé leurs anticorps contre les variantes. Elle dit que les variantes ont pu échapper à de nombreux anticorps, mais qu'environ 30 pour cent sont restés collés aux nouvelles particules virales. Cela signifie qu'une nouvelle infection peut encore commencer avant que les réserves de cellules B n'accélèrent leur production d'anticorps. Mais même si le virus aura une longueur d'avance et qu'une infection pourrait survenir, la réponse des cellules B pourrait toujours la limiter et fournir une protection contre une maladie grave. "La question est de savoir s'il y en aura assez, et nous ne le savons pas encore", déclare Walker. Mais « je m'attendrais à ce que vos titres d'anticorps, même s'ils sont faibles, devraient toujours empêcher le pire, comme l'hospitalisation ou la mort.&rdquo

L'évasion d'un COVID grave pourrait également être facilitée par une autre ligne de défenses du système immunitaire : les cellules T. Ces cellules ne s'attaquent pas directement aux agents pathogènes, mais une sous-classe d'entre elles recherche les cellules infectées et les détruit. Les immunologistes disent que les cellules T ont une approche quelque peu large pour reconnaître les agents pathogènes et qu'elles répondent aux fragments de diverses parties du virus, contrairement à la nature hautement spécifique des pointes des cellules B, ce qui les rend moins susceptibles d'être dupées par le changement de forme. Dans une étude publiée le 1er mars, qui n'a pas encore fait l'objet d'un examen par les pairs, Crotty et Alessandro Sette, également à l'Institut d'immunologie de La Jolla, ont testé les cellules T de personnes qui avaient été exposées au SRAS-CoV-2, naturellement ou par la vaccination. Leur réponse des lymphocytes T n'a pas été atténuée par les variantes. Sette dit que bien qu'une réponse affaiblie des lymphocytes B puisse permettre au virus de s'implanter, il est plausible que l'activité des lymphocytes T l'empêche de se propager dans tout le corps. "Dans un scénario où l'infection n'est pas prévenue, vous pourriez avoir une réponse des lymphocytes T qui pourrait moduler la gravité de l'infection", dit-il.

Au cours des prochains mois, les chercheurs continueront à suivre ces cellules, en utilisant de nouveaux outils de séquençage de gènes et des techniques de clonage pour suivre nos réponses aux variantes et aux nouveaux vaccins. Ces méthodes offrent aux immunologistes de nouvelles capacités pour surveiller le spectre des réactions d'une population à une infection généralisée en temps réel. &ldquoNous avons la capacité d'étudier et de décrire le système immunitaire d'une manière que nous n'avons jamais pu faire auparavant. C'est une fenêtre incroyable sur la réponse immunitaire humaine », déclare Nussenzweig.

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Le système immunitaire peut aider à combattre le cancer

Certaines cellules du système immunitaire peuvent reconnaître les cellules cancéreuses comme anormales et les tuer. Mais cela peut ne pas être suffisant pour se débarrasser complètement d'un cancer.

Certains traitements visent à utiliser le système immunitaire pour lutter contre le cancer.

Il y a 2 parties principales du système immunitaire :

  • la protection que nous avons depuis la naissance (en protection immunitaire intégrée)
  • la protection que nous développons après avoir contracté certaines maladies (immunité acquise)

Dernières mises à jour

Au lieu de cela, les taux sanguins d'anticorps chutent fortement après une infection aiguë, tandis que les cellules B mémoire restent au repos dans la moelle osseuse, prêtes à agir en cas de besoin.

L'équipe du Dr Ellebedy a obtenu des échantillons de moelle osseuse de 19 personnes environ sept mois après leur infection. Quinze avaient des cellules B mémoire détectables, mais quatre n'en avaient pas, ce qui suggère que certaines personnes pourraient en porter très peu ou pas du tout.

"Cela me dit que même si vous êtes infecté, cela ne signifie pas que vous avez une super réponse immunitaire", a déclaré le Dr Ellebedy. Les résultats renforcent l'idée que les personnes qui se sont remises de Covid-19 devraient être vaccinées, a-t-il déclaré.

Cinq des participants à l'étude du Dr Ellebedy ont fait don d'échantillons de moelle osseuse sept ou huit mois après leur première infection et de nouveau quatre mois plus tard. Lui et ses collègues ont constaté que le nombre de cellules B mémoire est resté stable au cours de cette période.

Les résultats sont particulièrement remarquables car il est difficile d'obtenir des échantillons de moelle osseuse, a déclaré Jennifer Gommerman, immunologiste à l'Université de Toronto qui n'a pas participé aux travaux.

Une étude historique en 2007 a montré que les anticorps pouvaient en théorie survivre des décennies, peut-être même bien au-delà de la durée de vie moyenne, faisant allusion à la présence à long terme de cellules B mémoire. Mais la nouvelle étude a offert une preuve rare de leur existence, a déclaré le Dr Gommerman.

L'équipe du Dr Nussenzweig a examiné comment les cellules B mémoire mûrissent au fil du temps. Les chercheurs ont analysé le sang de 63 personnes qui s'étaient remises de Covid-19 environ un an plus tôt. La grande majorité des participants présentaient des symptômes légers et 26 avaient également reçu au moins une dose du vaccin Moderna ou Pfizer-BioNTech.

Les anticorps dits neutralisants, nécessaires pour prévenir la réinfection par le virus, sont restés inchangés entre six et 12 mois, tandis que les anticorps apparentés mais moins importants ont lentement disparu, a constaté l'équipe.

Au fur et à mesure de l'évolution des cellules B mémoire, les anticorps qu'elles produisaient ont développé la capacité de neutraliser un groupe encore plus large de variantes. Cette maturation continue peut résulter d'un petit morceau du virus qui est séquestré par le système immunitaire - pour la pratique de la cible, pour ainsi dire.

Un an après l'infection, l'activité neutralisante chez les participants qui n'avaient pas été vaccinés était plus faible contre toutes les formes du virus, la plus grande perte étant observée contre la variante identifiée pour la première fois en Afrique du Sud.

La vaccination a considérablement amplifié les niveaux d'anticorps, confirmant les résultats d'autres études, les injections ont également augmenté la capacité de neutralisation du corps d'environ 50 fois.

Le sénateur Rand Paul, républicain du Kentucky, a déclaré dimanche qu'il ne recevrait pas de vaccin contre le coronavirus car il avait été infecté en mars de l'année dernière et était donc immunisé.

Mais rien ne garantit qu'une telle immunité sera suffisamment puissante pour le protéger pendant des années, notamment compte tenu de l'émergence de variantes du coronavirus pouvant contourner en partie les défenses de l'organisme.

Les résultats de l'étude du Dr Nussenzweig suggèrent que les personnes qui se sont remises de Covid-19 et qui ont ensuite été vaccinées continueront d'avoir des niveaux de protection extrêmement élevés contre les variantes émergentes, même sans recevoir de rappel de vaccin sur toute la ligne.

"Cela ressemble en quelque sorte à ce à quoi nous espérerions une bonne réponse des lymphocytes B à mémoire", a déclaré Marion Pepper, immunologiste à l'Université de Washington à Seattle qui n'était pas impliquée dans la nouvelle recherche.

Les experts ont tous convenu que l'immunité est susceptible de jouer très différemment chez les personnes qui n'ont jamais eu Covid-19. Combattre un virus vivant est différent de répondre à une seule protéine virale introduite par un vaccin. Et chez ceux qui avaient Covid-19, la réponse immunitaire initiale a eu le temps de mûrir sur six à 12 mois avant d'être contestée par le vaccin.

"Ces cinétiques sont différentes de celles d'une personne qui a été immunisée et qui est ensuite immunisée à nouveau trois semaines plus tard", a déclaré le Dr Pepper. "Cela ne veut pas dire qu'ils n'ont peut-être pas une réponse aussi large, mais cela pourrait être très différent."


Reconnaissance indirecte et directe par l'hôte des effecteurs pathogènes

Les effecteurs qui permettent aux agents pathogènes de surmonter la PTI sont reconnus par une résistance spécifique aux maladies (R) gènes. Plus R gènes codent pour les protéines NB-LRR il y a ∼ 125 dans le Arabidopsis génome Col-0. Si un effecteur est reconnu par une protéine NB-LRR correspondante, l'ETI s'ensuit. L'effecteur reconnu est appelé protéine d'avirulence (Avr). L'ETI est une version plus rapide et plus puissante du PTI 30,31,32 qui culmine souvent en HR 52 (Fig. 1). La RH ne s'étend généralement pas au-delà de la cellule infectée : elle peut retarder la croissance des agents pathogènes dans certaines interactions, en particulier celles impliquant des parasites haustoriaux, mais n'est pas toujours observée ni requise pour l'ETI. On ne sait pas ce qui arrête réellement la croissance des agents pathogènes dans la plupart des cas.

On sait très peu de choses sur les événements de signalisation requis pour activer l'ETI médiée par NB-LRR. Les protéines NB-LRR sont probablement repliées dans un état de signal compétent par la protéine de choc thermique cytosolique 90 et d'autres co-chaperons récepteurs 53,54. Les LRR semblent agir comme des régulateurs négatifs qui bloquent l'activation inappropriée du NB. L'activation de NB-LRR implique des changements de conformation intra- et intermoléculaires et peut ressembler au mécanisme de proximité induit par lequel la protéine animale apparentée Apaf-1 active la mort cellulaire programmée 55 .

L'activation de NB-LRR se traduit par un réseau d'interférences entre les voies de réponse déployées, en partie, pour différencier les attaques d'agents pathogènes biotrophes des nécrotrophes 9 . Ceci est maintenu par l'équilibre entre l'acide salicylique, un signal local et systémique de résistance contre de nombreux biotrophes, et la combinaison d'acide jasmonique et d'accumulation d'éthylène en tant que signaux qui favorisent la défense contre les nécrotrophes 9 . Des hormones végétales supplémentaires sont susceptibles de modifier l'équilibre de signalisation acide salicylique-acide jasmonique/éthylène. Arabidopsis mutants défectueux dans la biosynthèse ou la réactivité de l'acide salicylique sont compromis à la fois dans la défense basale et la résistance systémique acquise (SAR) 56 . L'activation de NB-LRR induit des réponses différentielles dépendantes de l'acide salicylique et des ROS au niveau des sites d'infection et des sites d'infection environnants, et de manière systémique 57 . L'explosion oxydative dépendante de la NADPH-oxydase qui accompagne l'ETI réprime la mort cellulaire dépendante de l'acide salicylique qui se propage dans les cellules entourant les sites d'infection 58 . Les changements locaux et systémiques de l'expression des gènes sont largement médiés par des facteurs de transcription des familles WRKY et TGA 59 .

Plusieurs protéines NB-LRR reconnaissent indirectement les effecteurs de type III, en détectant les produits de leur action sur des cibles hôtes, en accord avec l'« hypothèse de la garde » 1 . Les principes clés de cette hypothèse sont que : (1) un effecteur agissant comme un facteur de virulence a une ou plusieurs cibles dans l'hôte (2) en manipulant ou en modifiant cette ou ces cibles, l'effecteur contribue au succès du pathogène dans les génotypes d'hôtes sensibles et (3) la perturbation de l'effecteur d'une cible hôte génère un modèle moléculaire « auto-modifié induit par un agent pathogène », qui active la protéine NB-LRR correspondante, conduisant à l'ETI. Trois conséquences importantes de ce modèle, désormais étayées par des preuves expérimentales, sont les suivantes : (1) plusieurs effecteurs pourraient évoluer indépendamment pour manipuler la même cible hôte, (2) cela pourrait entraîner l'évolution de plus d'une protéine NB-LRR associée à un cible de plusieurs effecteurs, et (3) ces NB-LRR seraient activés par la reconnaissance de différents modèles de soi modifié produits sur la même cible par l'action des effecteurs en (1).

RIN4, une protéine de 211 acides aminés, acylée 60 et associée à la membrane plasmatique, est un exemple archétypal d'une cible hôte d'effecteurs de type III qui est gardée par les protéines NB-LRR (Fig. 2). Il est manipulé par trois effecteurs bactériens différents, et associe in vivo avec deux Arabidopsis Protéines NB-LRR (Fig. 2a et 2b). Deux effecteurs de type III non apparentés, AvrRpm1 et AvrB, interagissent avec et induisent la phosphorylation de RIN4 (réf. 62). Cette modification de RIN4 devrait activer la protéine RPM1 NB-LRR. Un troisième effecteur, AvrRpt2 est une protéase à cystéine 62, activée à l'intérieur de la cellule hôte 63, qui élimine RIN4 en le clivant en deux sites 60,64. Le clivage de RIN4 active la protéine RPS2 NB-LRR 65,66. L'activation de RPM1 et RPS2 nécessite la protéine NDR1 ancrée par GPI, et RIN4 interagit avec NDR1 67 .

une, Arabidopsis RPM1 est une protéine NB-LRR de la membrane plasmique périphérique. Il est activé par les protéines effectrices AvrRpm1 ou AvrB. AvrRpm1 renforce la virulence de certains P. syringae exerce des pressions sur Arabidopsis tout comme AvrB sur le soja. AvrRpm1 et AvrB sont modifiés par acylation spécifique des eucaryotes une fois délivrés dans la cellule par le système de sécrétion de type III (seringue rouge) et sont ainsi dirigés vers la membrane plasmique. Les fonctions biochimiques d'AvrRpm1 et d'AvrB sont inconnues, bien qu'elles ciblent RIN4, qui devient phosphorylée (+P), et activent RPM1, comme détaillé dans le texte. En l'absence de RPM1, AvrRpm1 et AvrB agissent vraisemblablement sur RIN4 et d'autres cibles pour contribuer à la virulence. Les œufs bleu clair dans ce panneau et les suivants représentent des protéines encore inconnues. b, RPS2 est une protéine NB-LRR qui réside au niveau de la membrane plasmique. Il est activé par l'effecteur AvrRpt2 cystéine protéase de type III de P. syringae. L'auto-traitement d'AvrRpt2 par une cyclophiline hôte révèle un site de myristoylation consensuel, mais non confirmé, à la nouvelle extrémité aminée, suggérant qu'il pourrait également être localisé dans la membrane plasmique de l'hôte. AvrRpt2 est le troisième effecteur qui cible RIN4. Le clivage de RIN4 par AvrRpt2 conduit à une ETI médiée par RPS2. En l'absence de RPS2, AvrRpt2 clive vraisemblablement RIN4 et d'autres cibles dans le cadre de sa fonction de virulence. c, RPS5 est un Arabidopsis Protéine NB-LRR localisée dans une fraction membranaire, probablement par acylation. RPS5 est indépendant de NDR1. Il est activé par l'effecteur cystéine protéase AvrPphB de P. syringae 98 . AvrPphB est clivé, acylé et délivré à la membrane plasmique de l'hôte. AvrPphB activé clive le Arabidopsis Sérine-thréonine protéine kinase PBS1, conduisant à l'activation de RPS5. L'activité catalytique de PBS1 clivé est requise pour l'activation de RPS5, ce qui suggère que ce fragment de « moi modifié » conserve son activité enzymatique dans le cadre du mécanisme d'activation de RPS5 98 . A ce jour, aucune fonction n'a été attribuée à PBS1 en l'absence de RPS5. , Pto est une protéine kinase sérine-thréonine de tomate. Pto est polymorphe et satisfait donc aux critères génétiques pour la définition d'une protéine de résistance aux maladies. L'activité Pto nécessite la protéine NB-LRR Prf, et les protéines forment un complexe moléculaire 99 . Prf est monomorphe, du moins dans les espèces de tomates analysées à ce jour. La prise de force est la cible directe de deux P. syringae effecteurs, AvrPto et AvrPtoB, dont chacun contribue à la virulence du pathogène dans prise de force mutants 100 . Il est donc probable que Prf garde Pto (réfs 101, 103). La kinase Pto n'est apparemment pas requise pour la PTI, bien qu'il puisse y avoir une redondance dans sa fonction car elle fait partie d'une famille de gènes. e, Le RLP Cf-2 transmembranaire protège la cystéine protéase extracellulaire Rcr3. Cf-2 reconnaît le C. fulvum effecteur extracellulaire Avr2, qui code pour un inhibiteur de la cystéine protéase. Avr2 se lie et inhibe la cystéine protéase Rcr3 de la tomate. Des mutations dans Rcr3 entraînent la perte spécifique de la reconnaissance Cf-2-dépendante d'Avr2. Ainsi, Cf-2 semble surveiller l'état de Rcr3, et active la défense si Rcr3 est inhibé par Avr2 (réf. 104).

Si RIN4 était la seule cible pour ces trois effecteurs, alors son élimination abolirait leur capacité à ajouter de la virulence à une souche faiblement pathogène. Cependant, l'élimination de RIN4 a démontré qu'il n'est pas la seule cible hôte pour AvrRpm1 ou AvrRpt2 chez les sujets sensibles (rin4 rpm1 rps2) plantes 68 . De plus, AvrRpt2 peut cliver in vitro nombreuses Arabidopsis protéines qui contiennent son site de clivage consensus 64 . Par conséquent, toute contribution d'effecteur à la virulence pourrait impliquer la manipulation de plusieurs cibles hôtes et la génération de plusieurs molécules du soi modifié. Cependant, la perturbation d'une seule cible est suffisante pour l'activation du NB-LRR. RIN4 régule négativement RPS2 et RPM1 (et seulement ces deux protéines NB-LRR) 68,69. Mais quelle est la fonction de RIN4 en l'absence de RPS2 et RPM1 ? Dans rpm1 rps2 les plantes, AvrRpt2 ou AvrRpm1 (et éventuellement d'autres effecteurs) manipulent RIN4 (et éventuellement des protéines associées ou d'autres cibles) afin de supprimer PTI 71 . Ainsi, les plantes utilisent des protéines NB-LRR pour se prémunir contre les agents pathogènes qui déploient des effecteurs pour inhiber la signalisation PAMP. Des exemples supplémentaires de reconnaissance indirecte sont détaillés sur la figure 2, ils comprennent à la fois la reconnaissance intra- et extracellulaire du soi modifié induit par un agent pathogène.

Toutes les reconnaissances NB-LRR ne sont pas indirectes, et il existe trois exemples d'interaction directe Avr-NB-LRR 70,72. Le lin L Les allèles de locus codent pour les protéines NB-LRR qui interagissent chez la levure avec les protéines AvrL correspondantes, fournissant la première preuve que la diversité effectrice déterminant la reconnaissance NB-LRR peut être parfaitement corrélée avec l'interaction effecteur-NB-LRR-protéine 70 . Les protéines L et AvrL font l'objet d'une sélection diversifiée, plaidant pour une course aux armements évolutive directe. La diversité allélique d'autres effecteurs d'agents pathogènes fongiques et oomycètes, et de leurs protéines hôtes NB-LRR correspondantes comme décrit ci-dessus, suggère également une interaction directe, bien que cela reste à démontrer.

Le rayonnement évolutif de plusieurs centaines de milliers d'espèces végétales d'angiospermes il y a environ 140 à 180 millions d'années s'est probablement accompagné de nombreux cas indépendants de co-évolution d'agents pathogènes, en particulier de biotrophes obligatoires adaptés à l'hôte. La plupart des plantes résistent à l'infection par la plupart des agents pathogènes qu'elles sont dites « non-hôtes ». Cette résistance non-hôte pourrait être médiée par au moins deux mécanismes. Premièrement, les effecteurs d'un agent pathogène pourraient être inefficaces sur un nouvel hôte potentiel, mais divergent sur le plan de l'évolution, entraînant peu ou pas de suppression de la PTI et un échec de la croissance du pathogène. Alternativement, un ou plusieurs des compléments effecteurs de l'agent pathogène potentiel pourraient être reconnus par le répertoire NB-LRR de plantes autres que son hôte co-adapté, entraînant une ETI. Ces deux scénarios prédisent des résultats différents en ce qui concerne le moment et l'amplitude de la réponse qu'ils déclencheraient, et ils donnent également lieu à des pressions évolutives différentes sur l'hôte et l'agent pathogène.

Résistance non hôte dans Arabidopsis contre le pathogène de l'orge non adapté, B. graminis F. sp. hordei (Bgh) implique normalement la production rapide d'appositions de paroi cellulaire (barrières physiques) et de métabolites antimicrobiens au site d'entrée du pathogène, mais pas de HR. Arabidopsis pénétration (stylo) les mutants sont partiellement compromis dans cette réponse. PEN2 est une glucosyl hydrolase peroxysomale 73 , et PEN3 code pour un transporteur ABC de la membrane plasmique 74 . PEN2 et PEN3 sont tous deux recrutés pour tenter des sites d'entrée fongique, apparemment pour médier la livraison polarisée d'une toxine à l'apoplaste 73,74. Le cytosquelette d'actine contribue probablement à cette réponse 75 , peut-être en tant que piste pour les peroxysomes et/ou les vésicules contenant PEN2. Cette résistance pré-invasion non-hôte est génétiquement séparable d'un mécanisme post-invasion qui nécessite des éléments supplémentaires qui régulent à la fois PTI et ETI 76 . Élimination des transformations de signalisation PEN2 et PTI/ETI Arabidopsis en un hôte pour un pathogène fongique non adapté à l'évolution 73 . Cela suggère que la résistance non hôte comprend des couches de résistance mécaniquement distinctes.

La syntaxine PEN1 agit dans une voie de résistance non-hôte pré-invasion différente. PEN1 est susceptible de faire partie d'un complexe ternaire SNARE qui sécrète une cargaison de vésicules sur le site de la tentative d'invasion fongique, contribuant à la formation d'appositions de la paroi cellulaire 77,78,79. Les membres spécifiques de la famille MLO à sept transmembranes (locus de résistance à la moisissure O) régulent négativement la sécrétion dépendante de PEN1 sur les sites de tentative d'entrée d'agents pathogènes 77,78. Récessif ml mutations dans l'une ou l'autre Arabidopsis ou l'orge entraînent une résistance aux agents pathogènes co-évolués respectifs de l'oïdium 80 . Ainsi, dans les deux Arabidopsis et l'orge, ces champignons pourraient supprimer la résistance aux maladies médiée par PEN1 par l'activation de MLO. Cet ensemble remarquable de résultats implique qu'un mécanisme commun d'entrée dans la cellule hôte a évolué chez les champignons de l'oïdium au moment ou avant la divergence monocotylédone-dicotylédone. PEN2 et PEN3 les gènes sont induits par flg22, indiquant qu'ils pourraient être impliqués dans la PTI.

La résistance non-hôte peut également être médiée par des réponses ETI parallèles. Par exemple, quatre effecteurs bactériens d'un agent pathogène de la tomate incapable de coloniser le soja peuvent chacun déclencher un soja spécifique R gènes lorsqu'ils proviennent d'un agent pathogène du soja 81 . La suppression de ces gènes effecteurs du pathogène de la tomate diminue sa virulence sur la tomate, mais ne lui permet pas de coloniser le soja 82 . Hence, there might be other factors lacking in this strain that are required to colonize soybean. Also, a widely distributed, monomorphic effector acting as an avirulence protein is sufficient to render Magnaporthe oryzae strains unable to colonize rice. Its presence in over 50 strains that successfully colonize perennial ryegrass suggests a virulence function 83 . Finalement, Arabidopsis non-host resistance to Leptosphaeria maculans, a fungal pathogen of Brassica, is actually mediated by unlinked NB-LRR proteins present in each parent of a cross between two accessions 84 . Hence, cryptic NB-LRR mediated responses acting in parallel can limit pathogen host range.


Cellule T

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cellule T, aussi appelé Lymphocyte T, type de leucocyte (globule blanc) qui est un élément essentiel du système immunitaire. Les lymphocytes T sont l'un des deux principaux types de lymphocytes (les lymphocytes B étant le deuxième type) qui déterminent la spécificité de la réponse immunitaire aux antigènes (substances étrangères) dans le corps.

Les cellules T proviennent de la moelle osseuse et mûrissent dans le thymus. Dans le thymus, les cellules T se multiplient et se différencient en cellules T auxiliaires, régulatrices ou cytotoxiques ou deviennent des cellules T mémoire. Ils sont ensuite envoyés dans les tissus périphériques ou circulent dans le sang ou le système lymphatique. Une fois stimulées par l'antigène approprié, les cellules T auxiliaires sécrètent des messagers chimiques appelés cytokines, qui stimulent la différenciation des cellules B en plasmocytes (cellules productrices d'anticorps). Les cellules T régulatrices agissent pour contrôler les réactions immunitaires, d'où leur nom. Les cellules T cytotoxiques, qui sont activées par diverses cytokines, se lient aux cellules infectées et aux cellules cancéreuses et les tuent.

Parce que le corps contient des millions de cellules T et B, dont beaucoup portent des récepteurs uniques, il peut répondre à pratiquement n'importe quel antigène.

Les rédacteurs de l'Encyclopaedia Britannica Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Adam Augustyn, rédacteur en chef, Reference Content.


Scientists discover that the immune system affects gut bacteria evolution

Our health is strongly dependent on the diversity of bacteria that inhabits our intestinal tract and on how the immune system tolerates it or responds to the pathogenic bacteria to prevent disease. In a study published this week in Communication Nature*, researchers from the Instituto Gulbenkian de Ciencia (IGC, Portugal) discovered that when the immune system of the host is compromised, the composition of the gut bacteria changes, and the pace and predictability of the process of adaptation of these bacteria are affected. This study suggests that the treatment of intestine pathologies that result from impaired immune system, such as the inflammatory bowel disease, may require therapies based on personalized medicine taking into account the individual composition of gut bacteria.

This research led by Isabel Gordo and Jocelyne Demengeot is the first experimental work that proves the hypothesis that the immune system influences the evolution of gut bacteria. The intestine is a highly complex environment, and gut bacteria need to adapt and evolve to efficiently cope with different stimuli, including the diversified diet that is ingested every day. This originates more and more diversity of bacteria in the intestine that needs to be checked by our surveillance mechanism, the immune system, in order to prevent diseases. It was known that pathologies arise when the immune system fails and there is disruption in the community of gut bacteria. But a direct or indirect link between the immune system and the evolution of bacteria had not been proven yet.

The research team investigated how Escherichia coli (E. coli), one of the first bacteria to colonize the intestine at birth, evolved in healthy mice and in mice that did not have lymphocytes, cells of the immune system. While in healthy animals rapid metabolic adaptations to the diet could be observed, in immune compromised mice the changes were slower. The researchers observed that the same sort of beneficial adaptations occurred across the several healthy mice that were studied. However, large inter individual variations were observed in those animals that lack lymphocytes, making difficult to predict the course of bacteria evolution in those animals. Joao Batista, PhD student and first author of this study, explains: "We observed that this feature is due to changes in the composition of the community of bacteria in the intestine, which is more similar across individuals with a healthy immune system, and is quite diverse in animals with an immune compromised system."

Jocelyne Demengeot comments: "This research was possible due to the collaborative spirit that exists in the IGC, that brings together research groups from different fields. Hence, we merged our expertise in evolutionary biology and immunology to study the complex interactions between the vertebrate immune system, composed of a myriad of different cells, and the gut microbiota, composed of another myriad of different bacteria. We learned that the immune system acts as a normalizer of the gut microbiota composition."

Isabel Gordo adds: "Our work shows that it is possible to predict the evolution of commensal bacteria in healthy organisms, but the same is not true in organisms with problems in their immune system. Therefore, the use of generalist therapies to treat people suffering from intestine pathologies that result from an impaired immune system, such as inflammatory bowel disease, may not be the best approach. Instead, therapies based on personalized medicine should be considered, accordingly to the composition of gut bacteria of each person."

Recently, the precedent work of this team was awarded with the PLOS Génétique Research Award 2015. This study was funded by the European Research Council (ERC) and by the Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portugal).

* Barroso-Batista, J., Demengeot, J., and Gordo, I. (2015) Adaptive immunity increases the pace and predictability of evolutionary change in commensal gut bacteria. Communication Nature. DOI: 10.1038/ncomms9945

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It is common for people to have an over- or underactive immune system.Overactivity of the immune system can take many forms, including:

  • allergic diseases - where the immune system makes an overly strong response to allergens. Allergic diseases are very common. They include allergies to foods, medications or stinging insects, anaphylaxis (life-threatening allergy), hay fever (allergic rhinitis), sinus disease, asthma, hives (urticaria), dermatitis and eczema
  • autoimmune diseases - where the immune system mounts a response against normal components of the body. Autoimmune diseases range from common to rare. They include multiple sclerosis, autoimmune thyroid disease, type 1 diabetes, systemic lupus erythematosus, rheumatoid arthritis and systemic vasculitis.

Underactivity of the immune system, also called immunodeficiency, can:

  • be inherited - examples of these conditions include primary immunodeficiency diseases such as common variable immunodeficiency (CVID), x-linked severe combined immunodeficiency (SCID) and complement deficiencies
  • arise as a result of medical treatment - this can occur due to medications such as corticosteroids or chemotherapy
  • be caused by another disease - such as HIV/AIDS or certain types of cancer.

An underactive immune system does not function correctly and makes people vulnerable to infections. It can be life threatening in severe cases.

People who have had an organ transplant need immunosuppression treatment to prevent the body from attacking the transplanted organ.

Immunoglobulin therapy

Immunoglobulins (commonly known as antibodies) are used to treat people who are unable to make enough of their own, or whose antibodies do not work properly. This treatment is known as immunoglobulin therapy.

Until recently, immunoglobulin therapy in Australia mostly involved delivery of immunoglobulins through a drip into the vein – known as intravenous immunoglobulin (IVIg) therapy. Now, subcutaneous immunoglobulin (SCIg) can be delivered into the fatty tissue under the skin, which may offer benefits for some patients. This is known as subcutaneous infusion or SCIg therapy.

Subcutaneous immunoglobulin is similar to intravenous immunoglobulin. It is made from plasma – the liquid part of blood containing important proteins like antibodies.

to read more about this type of treatment.

Many health services are now offering SCIg therapy to eligible patients with specific immune conditions. If you are interested, please discuss your particular requirements with your treating specialist.


Xenografting: possibilities, problems, and ethics

Transplantation and infection: West Nile virus, Epstein-Barr virus, Hepatitis B/C

Immunosupression: new ideas on preventing rejection

Bone marrow transplants: graft versus host disease (GVHD)

Immunodeficiences (there are others besides these)

Severe combined immunodeficiency (SCID)

Phagocytic defects- Chediak-Higashi syndrome

Adenosine deaminase deficiency (ADA)

Lack of complement- complement deficiences


Voir la vidéo: ELY:ltä yrityksille osa 1: Tukea kehitykseen ja kasvuun (Janvier 2022).