Pour mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent cette réponse immunitaire, des chercheurs de l'Université des sciences de Tokyo, en collaboration avec le Centre RIKEN pour la science des ressources durables et l'Université de Tokyo, ont étudié une espèce de bactérie dont la taille de la population oscille naturellement, un comportement similaire à celui-ci. des globules blancs dans notre système circulatoire.
Les chercheurs ont découvert que la population bactérienne était capable de maintenir un équilibre oscillant stable sans avoir recours à des mécanismes de régulation complexes. Ils ont utilisé des modèles mathématiques pour démontrer comment les bactéries pouvaient y parvenir grâce à un équilibre entre des boucles de rétroaction positive et des boucles de rétroaction négatives.
Cette recherche fournit des informations précieuses sur la manière dont notre corps est capable de maintenir l’homéostasie et de prévenir les explosions démographiques de cellules immunitaires. Cela a également des implications pour la compréhension et le traitement du cancer, caractérisé par une croissance incontrôlée des cellules. En comprenant mieux comment notre corps régule naturellement la croissance cellulaire, les chercheurs pourraient être en mesure de développer des traitements plus efficaces contre le cancer et d’autres maladies.
L'équipe de recherche, dirigée par le professeur Hiroaki Kashiwagi de l'Université des sciences de Tokyo, s'est concentrée sur une espèce de bactérie appelée *Caulobacter crescentus*. La taille de la population de cette bactérie varie naturellement, le nombre de cellules augmentant et diminuant au fil du temps selon un schéma prévisible.
Les chercheurs ont utilisé des modèles mathématiques pour étudier les mécanismes à la base de ces oscillations démographiques. Ils ont découvert que les bactéries étaient capables d’y parvenir grâce à un équilibre entre des boucles de rétroaction positives et des boucles de rétroaction négatives.
Des boucles de rétroaction positives se produisent lorsqu’une augmentation d’une certaine variable entraîne une nouvelle augmentation de cette variable. Dans le cas de *C. crescentus*, la croissance de la population bactérienne entraîne une augmentation de la production d'une hormone appelée quorum sensing factor. Cette hormone stimule ensuite la croissance de la population bactérienne.
Des boucles de rétroaction négatives se produisent lorsqu’une augmentation d’une certaine variable entraîne une diminution de cette variable. Dans le cas de *C. crescentus*, la croissance de la population bactérienne entraîne une augmentation de la production d'une protéine appelée Hfq. Cette protéine inhibe alors la production du facteur de détection du quorum, ce qui ralentit la croissance de la population bactérienne.
Les chercheurs ont découvert que l’équilibre entre ces boucles de rétroaction positives et négatives permettait à la population bactérienne de maintenir un équilibre oscillant stable sans avoir recours à des mécanismes de régulation complexes.
Cette recherche fournit des informations précieuses sur la manière dont notre corps est capable de maintenir l’homéostasie et de prévenir les explosions démographiques de cellules immunitaires. Cela a également des implications pour la compréhension et le traitement du cancer, caractérisé par une croissance incontrôlée des cellules. En comprenant mieux comment notre corps régule naturellement la croissance cellulaire, les chercheurs pourraient être en mesure de développer des traitements plus efficaces contre le cancer et d’autres maladies.
Les découvertes de l'équipe de recherche ont été publiées dans la revue *Physical Biology*.
