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Dans la plupart des cellules, le matériel génétique (ADN) est logé dans un seul noyau arrondi. Certaines cellules immunitaires (neutrophiles, éosinophiles, basophiles et mastocytes) regroupent leur ADN en plusieurs sphères plus petites, créant ainsi un noyau multilobé ou lobulaire. Cette architecture unique est la clé de leur réponse rapide et de leurs fonctions spécialisées.
Les lobes sont composés de chromatine, un complexe d'ADN et de protéines histones. L'ADN s'enroule autour des octamères d'histone, formant des nucléosomes qui ressemblent à un collier de perles. Des protéines structurelles supplémentaires replient les nucléosomes en amas denses en forme de boule. Dans les cellules ordinaires, cela se traduit par un seul gros noyau ; dans les granulocytes, il produit plusieurs lobes discrets en forme de larme.
Au-delà de l’emballage, la chromatine influence la transcription et la traduction des gènes. Dans certaines cellules immunitaires, il participe également à la NETose, un mécanisme de défense par lequel l'ADN est expulsé pour piéger et tuer les agents pathogènes.
Les granulocytes sont la classe de cellules immunitaires qui présentent des noyaux multilobés. Ils comprennent les neutrophiles (le globule blanc le plus abondant, comprenant 60 à 70 % des leucocytes en circulation), les éosinophiles et les basophiles. Les mastocytes, bien que non les granulocytes, possèdent également des noyaux lobulaires.
Les neutrophiles peuvent présenter plus de quatre lobes (une condition connue sous le nom d'hypersegmentation) lorsque l'organisme manque de vitamine B12, d'acide folique ou de fer. Une étude dans la revue Pediatric Hematology and Oncology ont découvert que 81 % des enfants carencés en fer présentaient des neutrophiles hypersegmentés, contre seulement 9 % des enfants en bonne santé.
L’une des fonctions les plus frappantes des noyaux lobulés est leur capacité à éjecter la chromatine dans l’espace extracellulaire, formant ainsi des pièges extracellulaires à neutrophiles (NET). Pendant la NETose, un neutrophile se sacrifie, libérant des brins d'ADN collants décorés de protéines antimicrobiennes qui piègent et tuent les bactéries, champignons et autres envahisseurs.
Ce mécanisme souligne le double rôle de la chromatine :en tant qu'organisateur génomique à l'intérieur de la cellule et en tant qu'agent antimicrobien actif à l'extérieur de la cellule.