La carence en fer supprime un bras important du système immunitaire inné


Deux protéines garantissent que les cellules peuvent absorber le fer en cas de besoin. Si les deux protéines de contrôle sont désactivées chez la souris, les animaux développent une anémie sévère, comme prévu. Malheureusement, dans le même temps, un type de cellule de la défense immunitaire innée, les neutrophiles, diminue également de manière spectaculaire, comme l’ont montré pour la première fois des scientifiques du Centre allemand de recherche sur le cancer. La carence en fer, un mécanisme de défense connu contre les agents pathogènes infectieux, est une épée à double tranchant, car elle freine simultanément le pouvoir défensif d’un bras important du système immunitaire inné.

Un métabolisme du fer équilibré est une condition essentielle pour notre santé. Les médicaments qui ciblent la carence en fer ou l’excès de fer sont parmi les thérapies les plus largement prescrites dans le monde. Le fait que le fer soit un composant indispensable du sang est presque de notoriété publique : Le métal est un composant important du pigment sanguin hémoglobine, qui est responsable du transport de l’oxygène dans les globules rouges.

L’apport de fer aux cellules est contrôlé par les deux protéines IRP-1 et IRP-2. Si la cellule manque de fer, IRP-1 et IRP-2 augmentent la production des diverses protéines de transport du fer qui transportent le fer dans la cellule. IRP-1 et IRP-2 garantissent également qu’un excès de fer tout aussi dangereux ne se produit pas.

IRP-1 et IRP-2 sont essentiels à la survie : les souris dépourvues des deux protéines de contrôle pendant le développement embryonnaire meurent alors qu’elles sont encore dans l’utérus. Mais que se passe-t-il lorsque IRP-1 et IRP-2 échouent chez la souris adulte ? Une équipe dirigée par Bruno Galy au DKFZ a maintenant étudié cela chez des souris dont la production d’IRP peut être arrêtée en injectant un médicament.

Comme les chercheurs s’y attendaient, le changement le plus frappant après l’arrêt des IRP a été une diminution prononcée des globules rouges. En raison du manque d’hémoglobine, ces érythrocytes n’ont atteint qu’une taille minimale.

Cependant, les chercheurs ont été surpris de voir que les globules blancs ont également énormément diminué. Un examen plus approfondi a révélé que cette baisse était principalement due à une carence en neutrophiles. Ces cellules immunitaires représentent jusqu’à deux tiers des globules blancs chez l’homme et sont un élément important du système immunitaire inné.

Ce déclin n’est pas causé par une mort massive des neutrophiles, mais par un blocage du développement dans le système hématopoïétique : les cellules précurseurs de la moelle osseuse ne se développent plus en neutrophiles matures, car ce processus de différenciation est apparemment dépendant du fer. D’autres types de globules blancs, tels que les monocytes, n’ont pas été affectés par le blocage du développement dépendant de l’IRP.

La limitation du fer est une épée à double tranchant

« Cette forte dépendance des neutrophiles au fer était jusqu’alors inconnue. Elle affecte peut-être la défense immunitaire contre les pathogènes bactériens », précise Bruno Galy. Fait intéressant, d’autre part, la carence en fer est l’une des stratégies de défense de l’organisme contre les infections bactériennes : de nombreux agents pathogènes dépendent du fer. Pour ralentir leur multiplication, l’organisme accumule le métal dans certaines cellules qui servent de chambre de stockage pour rendre plus difficile l’accès des pathogènes à cette précieuse ressource.

Une autre publication dans le même numéro de la revue Les avancées scientifiques, dans laquelle Galy est également impliqué, démontre que la carence en fer dans le sérum sanguin, comme cela se produit généralement avec les infections, entraîne une diminution des neutrophiles chez la souris et limite la capacité de ces cellules immunitaires à combattre les bactéries. « La carence en fer module apparemment le système immunitaire inné. Elle supprime la maturation des neutrophiles et étrangle également leur pouvoir défensif », explique Bruno Galy, ajoutant : « La limitation du fer disponible est apparemment une arme à double tranchant : d’une part, la le corps empêche ainsi la propagation des bactéries. D’autre part, la fonction d’un bras important du système immunitaire inné en souffre.

Non seulement les infections mais aussi les inflammations entraînent souvent une carence en fer et donc une anémie. Les patients cancéreux dont la maladie s’accompagne de conditions inflammatoires chroniques sont donc souvent touchés par l’anémie, ce qui peut gravement limiter leur qualité de vie. « Ensuite, nous voulons étudier si la carence en fer dans l’inflammation chronique altère également la fonction immunitaire », explique Galy.

Michael Bonadonna, Sandro Altamura Elisabeth Tybl, Gael Palais, Maria Qatato, Maria Polycarpou-Schwarz, Martin Schneider, Christina Kalk, Wibke Rüdiger, Alina Ertl, Natasha Anstee, Ruzhica Bogeska, Dominic Helm, Michael D. Milsom, Bruno Galy : Fer réglementaire L’homéostasie du fer médiée par les protéines (IRP) est essentielle pour le développement et la différenciation des neutrophiles dans la moelle osseuse.

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