RATE : Un organe clé de l’immunité pulmonaire

L’existence d'un axe rate-poumons des neutrophiles dans la défense antivirale

L’étude combine l'analyse de la vitesse de l'ARN unicellulaire et une technique de transcriptomique spatiale pour suivre la dynamique des neutrophiles dans le temps et les tissus. La recherche est menée sur des animaux modèles d’infection par le SARS-CoV-2. Ces analyses révèlent que :

• la prolifération locale seule ne permet pas d’expliquer l’ampleur de l’accumulation des neutrophiles sur le site pulmonaire de l’infection ;

• l'infiltration massive de neutrophiles dans les poumons lors de l’infection virale, comme par le SARS-CoV-2, provient principalement de la rate ;

• la rate constitue un organe majeur pour cette prolifération des neutrophiles lors de l’infection virale ;
• les neutrophiles suivent une trajectoire de différenciation unidirectionnelle au sein du compartiment des neutrophiles : d’un sous-ensemble prolifératif, en passant par des stades immatures et matures, jusqu’aux cellules pleinement activées ;
• entre le 5è et le 7è jour après l’infection, une augmentation marquée du nombre de neutrophiles est d’ailleurs observée dans la rate, coïncidant précisément avec le pic d’infiltration pulmonaire ;
• l’analyse transcriptomique comparative des sous-ensembles de neutrophiles des 2 organes, lors de ce pic d’infiltration, montre que les neutrophiles de la rate et du poumon se répartissent en 3 sous-populations principales identiques – prolifératives, non activées et activées – et, au sein de chaque sous-population, les profils d’expression génique sont très similaires dans les 2 organes, rate et poumon ;
• cette similarité transcriptionnelle confirme que les neutrophiles s’accumulant dans la rate durant cette période sont bien destinés au poumon ;
• une technique de transcriptomique spatiale confirme que les cellules spléniques colonisent le poumon ;
• parmi tous les types de cellules immunitaires examinés, seuls les neutrophiles présentent une contribution splénique significative ;
• l’afflux de neutrophiles spléniques suit un schéma temporel précis ;
• la migration directionnelle des cellules immunitaires repose sur des interactions précises entre les chimiokines et leurs récepteurs. L'équipe identifie ici les bases moléculaires de ce trafic splénique vers le poumon.

« L'identification de l'axe neutrophile rate-poumon et des paires chimiokine-récepteur qui le régissent ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques », concluent les auteurs. Dans les affections pulmonaires inflammatoires, notamment les pneumonies virales sévères, cibler cet axe pourrait permettre de moduler le recrutement et l'activité des cellules immunitaires.