La membrane d'une cellule est sa barrière naturelle entre l'intérieur d'une cellule et le monde extérieur, composée d'une double couche (bicouche) de lipides (tels que les graisses, cires, stérols, ou vitamines liposolubles). Curieusement, on sait depuis des décennies que la couche faisant face à l'intérieur des cellules est constituée de lipides différents de la couche faisant face à l'extérieur.

Cette "asymétrie lipidique, " ou manque de symétrie, est régulé par diverses protéines et demande une grande quantité d'énergie à la cellule. Étant donné que la cellule investit des ressources pour maintenir les lipides distribués de manière asymétrique de manière égale entre les deux côtés de la bicouche, le processus est vital pour sa fonction. Cellules mourantes, qui perdent définitivement leur asymétrie lipidique, sont ciblés par le système immunitaire pour être éliminés.

Parce que différents lipides créent des membranes avec des propriétés physiques différentes, un groupe de chercheurs de la McGovern Medical School s'est demandé si différentes compositions lipidiques dans la bicouche pouvaient également conduire à des propriétés physiques différentes.

Lors de la 62e réunion annuelle de la Biophysical Society, du 17 au 21 février, à San Francisco, Californie, Joseph H. Lorent, un chercheur postdoctoral, et Ilya Levental, un professeur assistant, présenteront leurs travaux explorant le rôle de l'asymétrie lipidique dans l'activation des cellules immunitaires.

Une variété de sondes fluorescentes peut fournir des informations sur les propriétés physiques générales des membranes. Mais ces sondes ont tendance à colorer les deux côtés de la membrane plasmique, ce qui rend impossible la mesure indépendante des deux couches de la bicouche.

"Pour le surmonter, nous utilisons une astuce où nous injectons la sonde directement à l'intérieur de cellules individuelles à l'aide d'une minuscule seringue en verre comme celle utilisée pour extraire les noyaux des cellules pour le clonage, " Lorent a déclaré. "Cela nous permet de visualiser spécifiquement la moitié de la membrane faisant face à [l'intérieur de la cellule]."

Maintenant, les chercheurs pouvaient voir les changements entre la bicouche intérieure et extérieure. "Les différences étaient évidentes et frappantes, " dit Lorent. " En empêchant la perte de l'asymétrie membranaire, nous avons inhibé la réponse immunitaire."

L'équipe a découvert que l'ajustement de l'asymétrie lipidique de la membrane était important pour le fonctionnement des cellules immunitaires. "À long terme, en sachant comment l'asymétrie lipidique est impliquée dans la signalisation cellulaire, nous pourrions être en mesure de « régler » certaines réponses immunitaires ou même la mort cellulaire grâce à la régulation de l'asymétrie lipidique, " Levental a déclaré. "Cela pourrait impliquer des traitements pour les allergies, l'inflammation ou peut-être même le cancer."