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# Biologie# Microbiologie

EBV et son impact sur le métabolisme des cellules B

Des recherches montrent comment le virus EBV modifie le métabolisme des cellules B pour favoriser leur croissance.

Micah A Luftig, E. N. Bonglack, K. K. Hill, A. P. Barry, A. Bartlett, P. Castellano-Escuder, M. D. Hirschey

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Le virus d'Epstein-Barr (EBV) est un virus qui infecte pas mal de gens autour du monde d'ici qu'ils atteignent l'âge adulte. La plupart des gens ne montrent pas de symptômes après l'infection initiale, mais certains jeunes, surtout les ados, peuvent développer une condition appelée mononucléose infectieuse. Après cette phase initiale, le virus peut rester dans un état dormant dans certaines cellules immunitaires pour le reste de la vie de la personne.

Le corps a un système de défense qui garde normalement l’EBV sous contrôle. Des cellules immunitaires spécialisées, connues sous le nom de cellules T CD8+, jouent un rôle clé dans cette défense. Même chez des individus en bonne santé qui ne montrent pas de symptômes, un petit pourcentage de ces cellules est concentré sur le combat contre l'EBV. Cependant, si le système immunitaire devient faible, comme après une transplantation d'organe ou chez des personnes atteintes de conditions comme le VIH/SIDA, l'EBV peut se réactiver. Cette réactivation peut entraîner des problèmes de santé graves, y compris diverses formes de cancer, surtout certains lymphomes.

Comment l’EBV affecte les cellules B

Quand l’EBV infecte les cellules B, ça peut les pousser à croître de manière incontrôlable. Dans des labos, quand les chercheurs infectent des cellules B avec l’EBV, ils voient que la plupart des cellules arrêtent de croître à cause de dommages à l’ADN. Mais un petit groupe de ces cellules réussit à éviter ces dommages et continue à se diviser, formant finalement ce qu'on appelle des lignées cellulaires lymphoblastoïdes (LCL). Ces LCL sont importantes pour la recherche car elles imitent le comportement des cellules cancéreuses liées à l’EBV.

Les recherches montrent que plusieurs facteurs liés au métabolisme cellulaire entrent en jeu durant ce processus. Les cellules doivent changer leurs voies métaboliques pour soutenir leur croissance et leur survie, surtout quand elles sont infectées par un virus comme l'EBV.

Le rôle des Acides gras dans la croissance cellulaire

Les acides gras sont essentiels pour de nombreux processus cellulaires. Ils aident à construire les membranes cellulaires, stocker de l’énergie, et à faire circuler les signaux dans le corps. Les acides gras peuvent être classés en graisses saturées et insaturées. Les graisses insaturées sont considérées comme bénéfiques car elles sont plus flexibles et contribuent positivement à la structure et la fonction des membranes.

Certains enzymes dans le corps sont responsables de la conversion des acides gras saturés en insaturés. Ces enzymes s'appellent des désaturases. Les principales qui importent pour la santé humaine sont la désaturase stéaroïl-CoA (SCD1) et les désaturases d'acides gras 1 et 2 (FADS1 et FADS2). Ces deux enzymes aident à réguler l'équilibre entre les acides gras saturés et insaturés dans nos cellules.

Découverte de changements dans le métabolisme des acides gras

Des recherches récentes ont montré que quand l'EBV infecte les cellules B, ça entraîne une augmentation de l'expression de SCD1 et FADS2. Cette augmentation suggère que le virus manipule le métabolisme de la cellule pour créer un environnement où les cellules infectées peuvent croître et se diviser plus efficacement.

Quand les scientifiques ont utilisé des outils génétiques pour inhiber la fonction de SCD1 et FADS2 dans les LCL, ils ont constaté que la croissance de ces cellules était entravée. Ça suggère que ces désaturases jouent un rôle crucial dans la façon dont les cellules infectées par l'EBV restent saines et capables de se diviser.

Impact de l'Inhibition des désaturases

Quand les chercheurs ont appliqué des médicaments spécifiques pour inhiber SCD1 et FADS2, ils ont observé que non seulement les LCLs croissaient moins, mais cette inhibition a également conduit à un arrêt du cycle cellulaire. Ça veut dire que les cellules étaient empêchées de progresser à travers les étapes qui mènent à la division.

Pour mieux comprendre cela, les scientifiques ont examiné comment ces cellules inhibées réagissaient à un acide gras connu sous le nom de palmitate. Le palmitate est généralement utilisé par les cellules pour de l'énergie et d'autres fonctions. Les chercheurs ont découvert que lorsqu'ils combinaient l'inhibition de SCD1 et FADS2 avec un traitement au palmitate, les cellules devenaient très sensibles à ses effets toxiques. Ça indiquait que l'équilibre des acides gras joue un rôle important dans la survie de ces cellules.

Méthodes de recherche utilisées

Culture cellulaire et traitement par le virus

Pour étudier les effets de l'EBV, les chercheurs ont commencé avec des échantillons de sang de donneurs en bonne santé. Ils ont isolé un type de cellule immunitaire connu sous le nom de cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) et les ont infectées avec le virus dans un cadre de laboratoire contrôlé. Les cellules infectées ont ensuite été cultivées dans un milieu riche en nutriments pour soutenir leur croissance.

Manipulation génétique des cellules

En utilisant une technique appelée CRISPR-Cas9, les scientifiques ont pu désactiver sélectivement les gènes responsables de la production des enzymes SCD1 et FADS2. Ça leur a permis d'étudier comment l'absence de ces enzymes affectait la croissance et la survie des cellules.

Mesure de la croissance cellulaire

Différentes méthodes ont été employées pour évaluer la façon dont les cellules grandissaient. Par exemple, les scientifiques ont utilisé un essai de luminescence pour mesurer le nombre de cellules vivantes au fil du temps. La cytométrie en flux a également été utilisée pour analyser les caractéristiques des cellules, comme leur taille et la présence de certains marqueurs de surface.

Résultats des études

Augmentation de l'expression des désaturases d'acides gras

La recherche a révélé qu'après l'infection par l'EBV, il y avait une augmentation notable de l'expression de SCD1 et FADS2 dans les cellules B. Cette augmentation a impacté la voie responsable de la création d'acides gras insaturés, facilitant la croissance des cellules infectées.

Les effets de l'inhibition

Quand SCD1 et FADS2 ont été inhibés, la capacité des LCL à proliférer a été significativement réduite. Plus précisément, les chercheurs ont trouvé que la combinaison des deux inhibiteurs a conduit à une réduction plus forte de la croissance cellulaire que l'utilisation d'un seul inhibiteur.

Arrestation du cycle cellulaire

D'autres tests effectués ont révélé que l'inhibition de ces enzymes entraînait un arrêt du cycle cellulaire. Ça a confirmé que SCD1 et FADS2 sont critiques pour maintenir la croissance de ces cellules. Les chercheurs ont également découvert que l'inhibition ne menait pas à une augmentation de la mort cellulaire, mais plutôt à un arrêt du cycle cellulaire, indiquant que les cellules étaient vivantes mais incapables de passer à l'étape suivante de division.

Sensibilité au palmitate

Les chercheurs ont remarqué que la combinaison de l'inhibition de SCD1 et FADS2 rendait les cellules plus sensibles au palmitate. Ça a montré que l'équilibre des acides gras est vital pour la survie des cellules infectées par l'EBV.

Implications plus larges de la recherche

Équilibre des acides gras dans le cancer

Les résultats de cette recherche pourraient contribuer à la compréhension du métabolisme du cancer. Étant donné que la désaturation des acides gras joue un rôle dans la division et la croissance cellulaires, cibler l'équilibre entre les acides gras saturés et insaturés pourrait s'avérer être une approche efficace pour traiter le cancer.

Cibles thérapeutiques

L'étude ouvre la voie à l'exploration de nouvelles thérapies visant le métabolisme des acides gras dans les lymphomes associés à l'EBV et d'autres cancers. En comprenant comment l'EBV modifie l'équilibre des acides gras, les chercheurs peuvent élaborer des stratégies pour inhiber ce processus et freiner la croissance du cancer.

Directions de recherche futures

L'importance des désaturases d'acides gras dans le métabolisme cellulaire pourrait être plus poussée. De futures études pourraient explorer leurs rôles dans différents types de cancers ou leurs interactions avec d'autres voies métaboliques. Les chercheurs pourraient également développer des inhibiteurs qui ciblent spécifiquement ces enzymes dans les cellules cancéreuses, menant potentiellement à de nouvelles options de traitement.

Conclusions

Pour résumer, la recherche révèle que l'EBV manipule le métabolisme des cellules B infectées, favorisant leur croissance en augmentant l'activité des désaturases d'acides gras telles que SCD1 et FADS2. Inhiber ces enzymes présente une stratégie potentielle pour contrôler la croissance des cancers liés à l'EBV. Les résultats soulignent la relation complexe entre l'infection virale et le métabolisme cellulaire, mettant en avant le besoin de continuer à explorer cette zone pour développer des thérapies efficaces contre le cancer.

Source originale

Titre: Fatty acid desaturases link cell metabolism pathways to promote proliferation of Epstein-Barr virus-infected B cells

Résumé: Epstein-Barr virus (EBV) is a gamma herpesvirus that infects up to 95% of the human population by adulthood, typically remaining latent in the host memory B cell pool. In immunocompromised individuals, EBV can drive the transformation and rapid proliferation of infected B cells, ultimately resulting in neoplasia. The same transformation process can be induced in vitro, with EBV-infected peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) forming immortalized lymphoblastoid cell lines (LCLs) within weeks. In this study, we found that the fatty acid desaturases stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1) and fatty acid desaturase 2 (FADS2) are upregulated by EBV, and crucial for EBV-induced B cell proliferation. Additionally, we found that pharmacological and genetic inhibition of both SCD1 and FADS2 results in a significantly greater reduction in proliferation and cell cycle arrest, compared to perturbing either enzyme individually. Additionally, we found that inhibiting either SCD1 or FADS2 alone hypersensitizes LCLs to palmitate-induced apoptosis, recapitulating studies in other tissue types. Further lipidomic and metabolic analysis of dual SCD1/FADS2-inhibited LCLs revealed an increase in free unsaturated fatty acids, a reduction of oxidative phosphorylation, and a reduction of glycolysis, thereby linking the activity of SCD1 and FADS2 to overall growth-promoting metabolism. Lastly, we show that SCD1 and FADS2 are important in the growth of clinically derived EBV+ immunoblastic lymphoma cells. Collectively, these data demonstrate a previously uncharacterized role of lipid desaturation in EBV+ transformed B cell proliferation, revealing a metabolic pathway that can be targeted in future anti-lymphoma therapies.

Auteurs: Micah A Luftig, E. N. Bonglack, K. K. Hill, A. P. Barry, A. Bartlett, P. Castellano-Escuder, M. D. Hirschey

Dernière mise à jour: 2024-10-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.21.619359

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.21.619359.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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