Schéma montrant les composants des systèmes circulatoires des moustiques et le recrutement induit par l'infection de cellules immunitaires au cœur par les voies IMD et JNK. Crédit :Université Vanderbilt
Les biologistes de Vanderbilt ont découvert les voies génétiques qui relient les systèmes immunitaire et circulatoire des moustiques lors de la lutte contre l'infection. Un moustique combattant une infection du paludisme ou une bactérie attire dans son cœur des cellules immunitaires qui filtrent les microbes qui circulent dans son sang, appelés hémolymphe. La découverte de deux voies qui relient l'immunité et la circulation de l'hémolymphe est une contribution majeure à la compréhension de la façon dont les moustiques, qui sont eux-mêmes des vecteurs de maladies, répondent à l'infection.
Julián F. Hillyer, professeur de sciences biologiques, et son équipe de recherche étudient la physiologie des moustiques et, plus précisément, comment le cœur du moustique pompe l'hémolymphe, comment ses cellules immunitaires combattent l'infection et comment ces processus interagissent.
Dans certains cas, les moustiques combattent l'infection grâce à des cellules immunologiquement actives dans le cœur. Parce que le système circulatoire des moustiques ne contient qu'un seul vaisseau qui se contracte et pas d'artères ou de veines, leur hémolymphe circule librement dans tout le corps. "Les insectes déploient une puissante réponse immunitaire contre l'infection, les cellules immunitaires s'agrégeant sur le cœur pour détruire les microbes qui passent. Pourtant, les mécanismes génétiques qui guident ces cellules immunitaires vers le cœur sont restés inconnus", a déclaré Yan Yan, Ph.D., un chef de file. chercheur sur le projet.
L'équipe de Hillyer a étudié l'expression de chaque gène dans le cœur du moustique et identifié les voies génétiques qui s'activent de manière significative sur le cœur lorsqu'une infection se produit. En perturbant ces voies à l'aide d'une technique appelée interférence ARN, les chercheurs ont découvert comment les voies génétiques sont impliquées.
Coeur de moustique, retiré de l'abdomen d'un moustique. Le muscle cardiaque est représenté en vert et les cellules immunitaires sont représentées en rouge. Crédit :Université Vanderbilt
La voie de l'immunodéficience, qui produit et sécrète des protéines immunitaires, recrute également des cellules immunitaires flottantes pour s'installer sur le cœur. L'équipe a également découvert qu'une voie qui joue un rôle dans la longévité, la reproduction et la défense amène les cellules immunitaires au cœur. Les cellules immunitaires qui arrivent sur le cœur mangent et digèrent les microbes, ce qui augmente la probabilité qu'un moustique surmonte l'infection.
Hillyer, Yan et leur équipe émettent l'hypothèse que les voies génétiques identifiées dans cette étude entraînent des réponses immunitaires sur le cœur d'autres insectes, y compris les vecteurs de maladies, les ravageurs agricoles et les pollinisateurs des cultures, car les systèmes immunitaire et circulatoire sont fonctionnellement intégrés tout au long de l'arbre de vie des insectes. et sont conservés au cours de l'évolution dans la lignée des insectes.
"Cette recherche pourrait jeter les bases de nouvelles stratégies qui protègent les insectes bénéfiques ou nuisent aux nuisibles", a ajouté Hillyer.
Pour poursuivre cette avancée dans les connaissances, l'équipe de Hillyer étudie comment la perturbation des voies affecte les contractions cardiaques des insectes et recherche des facteurs spécifiques au cœur qui agissent comme des "signaux de ralliement" pour l'arrivée des cellules immunitaires sur le cœur.
L'article "Le déficit immunitaire et les voies de la kinase c-Jun N-terminale conduisent l'intégration fonctionnelle des systèmes immunitaire et circulatoire des moustiques" a été publié dans la revue Open Biology le 7 septembre. + Explorer plus loin
