Des chercheurs de l'Université de Sydney ont utilisé la spectroscopie infrarouge pour mettre en évidence les changements dans de minuscules fragments cellulaires appelés microvésicules afin de sonder leur rôle dans un modèle de réponse immunologique du corps à une infection bactérienne.

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour confirmer les résultats publiés aujourd'hui dans le Journal de la FASEB , l'utilisation de la spectroscopie FTIR pourrait annoncer un moyen rapide et facile de détecter les premiers signes d'infection, cancer, et difficiles à diagnostiquer des troubles neurologiques.

Les recherches menées par les professeurs Peter Lay et Georges Grau ont utilisé la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) pour détecter et caractériser la libération de microvésicules submicroniques.

Produit à partir des membranes cellulaires des mammifères, les microvésicules jouent un rôle dans la communication cellulaire et transportent une "charge" d'ARN, ADN, protéines, lipides et autres biomolécules qu'ils utilisent pour modifier radicalement la biochimie d'autres cellules.

Les microvésicules sont impliquées dans la physiologie normale mais sont libérées dans la circulation sanguine à des niveaux plus élevés pendant la phase de développement aiguë et précoce de nombreuses maladies. Ils sont également de puissants vecteurs et médiateurs de maladies, ainsi, la détection de changements dans leur nombre et leur biochimie pourrait être utile pour repérer les mécanismes du développement précoce des maladies.

Les chercheurs ont utilisé la spectroscopie FTIR pour surveiller les changements microvésiculaires-biomoléculaires dans les globules blancs, appelés monocytes, ils ont stimulé avec un composant de bactéries mortelles appelé lipopolysaccharide, comparer les changements à ceux en bonne santé, globules blancs non infectés.

Les lipopolysaccharides de diverses bactéries peuvent atteindre le sang et provoquer un choc septique, une complication potentiellement mortelle de la septicémie où la réponse à l'infection du corps peut endommager les tissus et les organes.

« Nous avons trouvé une multiplication par trois du nombre de microvésicules provenant de globules blancs stimulés par un lipopolysaccharide, ce qui indique un rôle physiopathologique de ces microvésicules dans l'infection bactérienne et sa réponse immunitaire ultérieure. ", a déclaré le co-auteur de l'étude, Georges Grau, de l'unité d'immunologie vasculaire de l'Université de Sydney et de l'Institut Marie Bashir pour les maladies infectieuses.

"Nous avons également observé des changements biomoléculaires clairs - davantage de lipides et de protéines - dans les microvésicules produites par les globules blancs stimulés par les lipopolysaccharides, par rapport à celles produites par les globules blancs au repos."

Les chercheurs ont également découvert que la plupart de la « cargaison » d'ARN, ADN, les lipides et les protéines libérés par les globules blancs étaient contenus dans ces microvésicules.

"C'est très important car il y a un énorme effort de recherche sur l'ARN circulant, L'ADN et les protéines dans le sang comme diagnostic de maladies et nos résultats indiquent qu'ils sont principalement transportés dans ces microvésicules, " a déclaré l'auteur principal, Le professeur Peter Lay de la faculté de chimie et de spectroscopie vibrationnelle de l'université.

"À bien des égards, les microvésicules libérées sous stimulation bactérienne lors d'un épisode infectieux sont comme des virus dans lesquels le contenu et les augmentations en lipides modifiés et les protéines semblent conçus pour envahir et modifier la biochimie des cellules cibles en libérant leur ADN et leur ARN.

"Cette utilisation de la spectroscopie FTIR pour analyser les microvésicules fournit une nouvelle façon de caractériser les différences biomoléculaires dans ce modèle de microvésicule de globules blancs induite par un choc septique et pourrait facilement être appliquée à d'autres modèles de libération de microvésicules, notamment dans une gamme de maladies inflammatoires.