Immunométabolisme expliqué | L'interaction entre le métabolisme et le système immunitaire
Introduction
Le système immunitaire protège en permanence l’organisme contre les agents pathogènes et contribue à éliminer les tissus endommagés. Pendant longtemps, on a pensé que le métabolisme des cellules immunitaires ne jouait qu’un rôle de soutien. Il est désormais clair que le métabolisme est au contraire un facteur important qui détermine la manière dont les cellules immunitaires réagissent.
Ce domaine de recherche est connu sous le nom d’immunométabolisme. Il étudie comment les processus métaboliques, tels que la combustion du glucose, l’oxydation des acides gras et la production d’énergie mitochondriale, influencent le comportement des cellules immunitaires.
Qu’est-ce que l’immunométabolisme ?
L’immunométabolisme décrit la relation réciproque entre :
- le métabolisme d’une cellule ;
- la fonction du système immunitaire.
Une cellule immunitaire doit constamment adapter son approvisionnement énergétique à sa fonction. Une cellule au repos a un profil métabolique différent de celui d’une cellule activée qui doit se diviser rapidement ou produire des médiateurs de l’inflammation.
Le rôle des mitochondries
Les mitochondries ne fournissent pas seulement de l’ATP, elles produisent également des molécules de signalisation susceptibles d’influencer les réponses immunitaires.
Elles participent à :
- production d’énergie ;
- régulation du calcium ;
- production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) ;
- régulation de l’apoptose ;
- adaptation du métabolisme lors de l’activation immunitaire.
Les mitochondries constituent ainsi un point de convergence important entre le métabolisme et l’immunité.
Les différentes cellules immunitaires utilisent différentes sources d’énergie
Toutes les cellules immunitaires n’utilisent pas la même stratégie métabolique.
Macrophages activés
Lors d’une réaction inflammatoire aiguë, les macrophages passent principalement à :
- glycolyse ;
- production rapide d’ATP ;
- consommation accrue de glucose.
Elles peuvent ainsi réagir rapidement aux infections ou aux lésions tissulaires.
Cellules immunitaires régulatrices
D’autres cellules immunitaires, notamment les lymphocytes T régulateurs (Treg), dépendent davantage de :
- oxydation des acides gras ;
- phosphorylation oxydative ;
- production efficace d’énergie mitochondriale.
Cette voie métabolique favorise le fonctionnement cellulaire à long terme.
Signalisation mitochondriale
Outre l’ATP, les mitochondries produisent également des molécules de signalisation qui influencent les processus cellulaires.
Exemples :
- espèces réactives de l’oxygène (ROS) ;
- métabolites du cycle de l’acide citrique ;
- changements des rapports NAD+/NADH.
Ces signaux peuvent influencer l’expression des gènes et l’activité des cellules immunitaires.
Immunométabolisme et inflammation
Les chercheurs étudient comment les changements du métabolisme des cellules immunitaires sont liés à différents processus inflammatoires.
Les éléments suivants sont étudiés :
- approvisionnement énergétique ;
- fonction mitochondriale ;
- stress oxydatif ;
- flexibilité métabolique ;
- communication entre les cellules immunitaires.
L’objectif est de mieux comprendre comment les processus métaboliques contribuent à une réponse immunitaire équilibrée.
Mode de vie et immunométabolisme
Divers facteurs liés au mode de vie influencent à la fois le métabolisme et le système immunitaire.
La recherche porte notamment sur :
- activité physique régulière ;
- qualité du sommeil ;
- habitudes alimentaires ;
- poids corporel ;
- sensibilité à l’insuline ;
- santé mitochondriale.
Ces facteurs peuvent modifier l’état métabolique des cellules immunitaires et font donc l’objet d’études approfondies.
L’immunométabolisme dans la recherche scientifique
L’immunométabolisme est devenu un domaine de recherche important dans :
- immunologie ;
- oncologie ;
- endocrinologie ;
- recherche cardiométabolique ;
- recherche sur le vieillissement.
Les scientifiques étudient comment la fonction mitochondriale, le métabolisme du NAD+, l’AMPK, mTOR et d’autres voies métaboliques influencent l’activité des cellules immunitaires. De nombreuses connaissances proviennent de recherches fondamentales et précliniques ; des études cliniques supplémentaires sont nécessaires pour établir leur portée dans le domaine de la santé.
Relation avec la santé mitochondriale
Un réseau mitochondrial fonctionnel soutient :
- production efficace d’ATP ;
- flexibilité métabolique ;
- production contrôlée de ROS ;
- homéostasie du calcium ;
- contrôle qualité cellulaire.
C’est pourquoi l’immunométabolisme est souvent étudié en association avec la biologie mitochondriale.
Résumé
L’immunométabolisme étudie la manière dont le métabolisme et la fonction immunitaire s’influencent mutuellement. Les mitochondries jouent un rôle central à cet égard, car elles fournissent de l’énergie et émettent des signaux qui aident les cellules immunitaires à s’adapter à l’évolution des conditions. Grâce aux progrès rapides réalisés dans ce domaine, on comprend de mieux en mieux l’étroite coopération entre le métabolisme, la santé mitochondriale et le système immunitaire.
Références scientifiques
- Immunobiologie de Janeway
- Principes de biochimie de Lehninger
- Biologie moléculaire de la cellule
- O'Neill LAJ, Kishton RJ, Rathmell J. (2016). Guide de l’immunométabolisme pour les immunologistes.
- Buck MD et al. (2017). Instruction métabolique de l’immunité.
Liens internes
- Biogenèse mitochondriale
- Fusion et fission mitochondriales
- ADN mitochondrial
- Stress oxydatif
- Production d’ATP
- Flexibilité métabolique
Produits Peptidera associés (recherche)
- SS-31
- MOTS-c
- NAD+
- GHK-Cu
- KPV
Produits de recherche associés
Consultez les spécifications du produit et la documentation disponible sur les lots. Les études mentionnées n’ont pas été réalisées avec des produits Peptidera et ne prouvent pas l’efficacité de nos produits. Exclusivement destiné à la recherche en laboratoire ; impropre à la consommation humaine ou animale.