Des cellules immunitaires recrutent des lymphocytes T dans du tissu cérébral d'Alzheimer cultivé en laboratoire
Le système immunitaire joue un rôle dans la maladie d'Alzheimer, mais étudier ce mécanisme dans du tissu cérébral humain reste difficile. Des chercheurs ont construit un modèle cérébral tridimensionnel en laboratoire pour y remédier.
Une équipe a mis au point un organoïde modulaire du cerveau antérieur humain – une structure miniature de type cérébral cultivée à partir de cellules souches humaines – intégrant à la fois des microglies (les cellules immunitaires résidentes du cerveau) et des lymphocytes T CD8 (des cellules immunitaires qui combattent normalement les virus et le cancer). Les chercheurs y ont ajouté des caractéristiques de la maladie d'Alzheimer, dont l'accumulation d'amyloïde bêta. L'étude a été publiée dans eLife.
Comment les microglies attirent les lymphocytes T
Les expériences ont révélé un double rôle des microglies. D'un côté, elles éliminent l'amyloïde bêta et favorisent la maturation des neurones. De l'autre, elles déclenchent une activation inflammatoire et recrutent des lymphocytes T CD8 via les protéines de signalisation CCL4 et CCL5. Ces lymphocytes T n'apparaissent normalement pas dans le cerveau en de telles quantités. Une fois recrutés, ils amplifient le cycle inflammatoire.
Les chercheurs ont ensuite bloqué les voies de signalisation CCR5 et CXCR3, par lesquelles les microglies orientent les lymphocytes T vers le cerveau. Ce blocage a réduit le recrutement des lymphocytes T et a également affecté l'autophagie – le processus par lequel les cellules dégradent leurs propres composants – dans les microglies. C'est un premier signal que ces voies pourraient constituer une cible thérapeutique.
La valeur du modèle
Ce qui distingue cette recherche, c'est l'utilisation de matériel cellulaire humain dans un système tridimensionnel. Les modèles murins d'Alzheimer ne reproduisent que partiellement la pathologie humaine. Un organoïde de cellules souches humaines offre aux chercheurs un meilleur contrôle sur les types cellulaires présents et leurs interactions.
Le modèle est un outil de recherche, pas un traitement. Il permet néanmoins d'étudier les interactions neuro-immunitaires dans la maladie d'Alzheimer dans un système plus proche de la biologie humaine, ce qui pourrait ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques.
Termes de recherche pour aller plus loin : brain organoid Alzheimer neuroimmmunology, microglia T cell recruitment CCL4, amyloid-beta immune response brain