Illuminer l’inflammasome pour mieux comprendre l’inflammation

Etudier de manière dynamique et spécifique le fonctionnement des machineries moléculaires contrôlant la réponse immunitaire innée est un immense défi. En effet, lorsqu’un agent pathogène (virus, bactérie) est détecté par l’organisme, plusieurs de ces machineries s’activent conjointement et leurs actions s’entremêlent, rendant leur étude extrêmement complexe.

Une équipe du CRCL, en collaboration avec d’autre chercheurs lyonnais et grenoblois, est parvenue à développer un outil permettant de contrôler l’activation de l’une de ces machineries. Ils ont ainsi pu commencer à en percer les mystères.

Image de microscopie confocale montrant des macrophages en pyroptose après activation par la lumière de l’inflammasome. Un agent fluorescent (en bleu) permet de visualiser les cellules mortes. Copyright V Petrilli.

C’est dans le but d’étudier précisément la réponse immunitaire induite par l’inflammasome (un complexe de protéines responsable de l’activation des processus inflammatoires) que l’équipe du CRCL « inflammasome et cancer« , dirigée par Virginie Petrilli (Directrice de recherche CNRS), a mené une étude multidisciplinaire en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Lumière Matière et de l’Institut pour l’Avancée des Biosciences de Grenoble. Dans cette étude, qui a fait dernièrement la couverture de la revue Science Signaling, les chercheurs décrivent et caractérisent un nouvel outil d’optogénétique permettant de contrôler l’activation de l’inflammasome grâce à un signal lumineux. Pour y parvenir, les cellules étudiées sont modifiées génétiquement afin d’exprimer une protéine photosensible qui va donc activer la formation de l’inflammasome en réponse au signal lumineux.

Cet outil a permis aux chercheurs de quantifier pour la première fois de façon précise l’augmentation du volume d’une cellule au cours de la mort cellulaire induite par l’inflammasome appelée pyroptose. Ainsi, ils démontrent que la rupture de la membrane des cellules associée à cette mort n’est pas le résultat d’un mécanisme passif lié à la tension membranaire mais celui d’un mécanisme actif et extrêmement régulé.

Cette étude ouvre des perspectives sur l’étude des mécanismes physiques à l’œuvre lors de la pyroptose ainsi que sa modélisation biophysique. Les connaissances obtenues permettront de développer des stratégies de modulation de l’action de l’inflammasome pour des applications thérapeutiques. En effet, la dérégulation de l’inflammasome est à l’origine de nombreuses pathologies allant des troubles auto-inflammatoires au cancer.