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Le rôle de STING dans les troubles immunitaires

Explorer comment STING affecte la réponse immunitaire et les maladies associées.

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STING, ou stimulateur des gènes d'interféron, joue un rôle important dans le système immunitaire de notre corps, surtout pour lutter contre les infections virales. Mais quand STING est trop actif, ça peut causer divers soucis de santé, y compris des maladies graves. L'une de ces maladies est la vascularopathie associée à STING avec début dans l'enfance (SAVI), en plus de la maladie de Parkinson et des cas graves de COVID-19.

Pour étudier ces effets, les scientifiques utilisent souvent un modèle de souris qui imite le SAVI. Dans ces souris, STING est constamment actif, ce qui entraîne différents problèmes comme des maladies pulmonaires et une diminution de certains types de globules blancs. Cette activité accrue de STING est généralement déclenchée par des signaux de petites molécules provenant de bactéries ou de cellules endommagées dans le corps.

Qu'est-ce que STING ?

STING est un récepteur immunitaire qui détecte des molécules spécifiques appelées di-nucléotides cycliques. Ces molécules peuvent venir d'infections bactériennes ou être produites par une enzyme appelée cGAS quand elle rencontre de l'ADN double brin provenant de virus ou d'autres sources. Quand cGAS est activé, il produit une molécule unique qui se lie à STING, provoquant un changement de forme et entraînant diverses fonctions, comme relayer des signaux pour aider le corps à réagir aux infections.

Une fois activé, STING aide à recruter d'autres protéines importantes pour la réponse immunitaire, ce qui entraîne la production d'interféron de type I, crucial pour défendre contre les virus, et active NF-κB, qui joue un rôle dans l'Inflammation et les réponses immunitaires. Mais si STING reste continuellement actif, ça peut mener à de l'inflammation et des dommages dans les tissus, causant des maladies.

Le lien entre STING et les maladies

Quand STING est trop actif, ça peut causer de graves problèmes de santé. Des mutations dans le gène qui produit STING peuvent entraîner des soucis comme le SAVI, caractérisé par de graves problèmes pulmonaires, une diminution des T cells, une inflammation de la peau, et d'autres problèmes. Des études ont montré que si STING reste activé trop longtemps, ça peut créer des maladies similaires chez les souris. Les chercheurs ont découvert que certaines souris avec une mutation spécifique dans le gène STING développent ces problèmes, ce qui offre un moyen d'étudier les effets de l'hyperactivité de STING.

Exploration du rôle du TNF dans les maladies liées à STING

Un facteur important qui semble lié à la façon dont STING mène à ces maladies est une molécule appelée facteur de nécrose tumorale (TNF). Le TNF est produit par différents types de cellules et joue un rôle dans l'inflammation, les réponses immunitaires, et le développement de tissus spécifiques.

Dans des études de traitement, un médicament appelé Infliximab, qui bloque le TNF, a montré un potentiel pour réduire certains symptômes chez les souris avec des conditions liées à STING, surtout en ce qui concerne le nombre de T cells. Par exemple, ce médicament a été appliqué à des souris avec le SAVI et a entraîné une augmentation de certains T cells dans le sang.

Alors que bloquer le TNF pourrait aider à restaurer certaines fonctions immunitaires, ça n’a pas amélioré la maladie pulmonaire, suggérant que d'autres voies pourraient aussi devoir être abordées pour bien comprendre et traiter ces maladies.

Investigation de l'impact du blocage du TNF

Pour mieux comprendre comment la signalisation du TNF affecte les maladies liées à STING, les scientifiques ont créé des lignées de souris uniques qui n'ont pas de récepteurs de TNF. Ils ont regardé comment l'absence de ces récepteurs influence les symptômes du SAVI.

Les résultats ont montré que le manque de récepteurs de TNF pouvait effectivement aider à améliorer certains aspects du développement des cellules immunitaires, mais ne restaurait pas toutes les fonctions. Par exemple, bien que le développement des T cells se soit amélioré dans le thymus, la capacité du corps à former des ganglions lymphatiques n'a pas été rétablie, ce qui suggère que différentes voies de signalisation régissent différents aspects du système immunitaire.

Le rôle de la signalisation du TNF dans les maladies pulmonaires

En se penchant sur les maladies pulmonaires liées à STING, les données indiquaient que la signalisation du TNF est un acteur important dans la promotion de l'inflammation. Dans des études, les chercheurs ont montré que bloquer le TNF pouvait réduire significativement l'inflammation dans les poumons des souris STING. Donc, il semble que l'activité du TNF soit cruciale pour les problèmes pulmonaires observés chez ces souris.

Dans ces études, les scientifiques ont constaté que les tissus pulmonaires de souris STING dépourvues de récepteurs de TNF montraient une importante réduction des marqueurs inflammatoires, indiquant un lien important entre la signalisation du TNF et la santé pulmonaire.

Les effets du TNF sur les neurones

Au-delà du système immunitaire, l'impact du TNF sur la santé du cerveau, surtout dans le contexte des maladies neurodégénératives comme Parkinson, a été exploré. Les résultats ont suggéré que le TNF contribue non seulement à l'inflammation mais pourrait aussi être impliqué dans la dégénérescence des neurones dopaminergiques, qui sont critiques pour le mouvement et la coordination.

Chez les souris qui avaient à la fois un STING actif et manquaient de récepteurs de TNF, le nombre de ces neurones était plus élevé, suggérant que bloquer le TNF pourrait offrir une certaine protection contre les dommages neuronaux causés par l'activité de STING.

Le lien entre STING et l'inflammation

L'hyperactivité de STING entraîne une variété de processus inflammatoires qui peuvent aboutir à des problèmes pulmonaires graves et d'autres soucis de santé. L'inflammation fait partie de la réponse naturelle du corps aux blessures ou aux infections, mais quand elle devient excessive, ça peut endommager des tissus sains.

Dans le cas des maladies liées à STING, l'inflammation incontrôlée dans les poumons peut entraîner des symptômes comme des difficultés à respirer et une fonction pulmonaire réduite, qui sont fréquemment observés dans le SAVI.

Comment les chercheurs étudient ces conditions ?

Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les maladies liées au TNF et à STING, les chercheurs réalisent une variété d'expériences. Cela inclut la création de modèles de souris, l'administration de médicaments, et l'analyse de diverses réponses cellulaires.

Le processus implique généralement de traiter les souris avec des médicaments spécifiques pour voir comment leurs systèmes immunitaires réagissent, de collecter des tissus pour analyse, et d'utiliser des techniques avancées pour évaluer les changements au niveau cellulaire et moléculaire. Cette recherche aide les scientifiques à identifier les acteurs clés de ces maladies et à explorer d'éventuelles cibles thérapeutiques.

Avancer : traitements potentiels

En résumé, cibler la signalisation du TNF pourrait être une approche prometteuse pour traiter les maladies liées à STING. Bien que certaines améliorations dans la fonction immunitaire aient été observées avec des traitements qui bloquent le TNF, d'autres problèmes, en particulier ceux liés à la santé pulmonaire, restent difficiles à traiter.

Une recherche future sera essentielle pour explorer d'autres thérapies et comprendre comment différentes voies de signalisation interagissent. L'espoir est de développer des stratégies de traitement complètes qui peuvent aborder divers aspects de ces conditions complexes et souvent dévastatrices.

Conclusion

L'interaction entre STING, TNF et diverses voies de signalisation est cruciale pour comprendre comment certaines maladies se développent et évoluent. En étudiant les mécanismes et les impacts de ces protéines, les chercheurs travaillent à trouver des traitements efficaces pour ceux touchés par des maladies liées à STING. L'exploration continue dans ce domaine pourrait mener à des percées dans la gestion des troubles immunitaires et à améliorer la qualité de vie des personnes souffrant de ces conditions.

Source originale

Titre: Tissue inflammation induced by constitutively active STING is mediated by enhanced TNF signaling

Résumé: Constitutive activation of STING by gain-of-function mutations triggers manifestation of the systemic autoinflammatory disease STING-associated vasculopathy with onset in infancy (SAVI). In order to investigate the role of signaling by tumor necrosis factor (TNF) in SAVI, we used pharmacological inhibition and genetic inactivation of TNF receptors 1 and 2 in murine SAVI, which is characterized by T cell lymphopenia, inflammatory lung disease and neurodegeneration. Pharmacologic inhibition of TNF signaling improved T cell lymphopenia, but had no effect on interstitial lung disease. Genetic inactivation of TNFR1 and TNFR2, however, rescued the loss of thymocytes, reduced interstitial lung disease and neurodegeneration. Furthermore, genetic inactivation of TNFR1 and TNFR2 blunted transcription of cytokines, chemokines and adhesions proteins, which result from chronic STING activation in SAVI mice. In addition, increased transendothelial migration of neutrophils was ameliorated. Taken together, our results demonstrate a pivotal role of TNFR-signaling in the pathogenesis of SAVI in mice and suggest that available TNFR antagonists could ameliorate SAVI in patients. Graphic Abstract O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=170 HEIGHT=200 SRC="FIGDIR/small/591149v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (32K): [email protected]@b989dorg.highwire.dtl.DTLVardef@150a0c8org.highwire.dtl.DTLVardef@6bd42d_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG

Auteurs: Angela Rösen-Wolff, H. Luksch, F. Schulze, D. Geissler-Lösch, D. Sprott, L. Höfs, E. M. Szegö, W. Tonnus, S. Winkler, C. Günther, A. Linkermann, R. Behrendt, L. L. Teichmann, B. H. Falkenburger, A. Rösen-Wolff

Dernière mise à jour: 2024-04-29 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.25.591149

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.25.591149.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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