Immunométabolisme

Immunométabolisme


L'immunométabolisme est un champ de recherche qui fournit de nouveaux aperçus sur la diaphonie dynamique entre le système immunitaire (immunité) et le processus métabolique d'un organisme (métabolisme). L'immunométabolisme tente de comprendre comment le métabolisme contrôle la fonction des cellules immunitaires. Elle peut être étudiée à un niveau macroscopique (par exemple dans les tissus adipeux (voir figure 1) ou dans un microenvironnement tumoral) et à un niveau microscopique, la bioénergétique cellulaire des cellules immunitaires (voir figure 2).



L'activation, la croissance et la prolifération, la fonction et l'homéostasie des cellules immunitaires sont intimement liées aux changements dynamiques dans les configurations du métabolisme cellulaire. L'utilisation de voies métaboliques particulières est contrôlée par les facteurs de croissance et la disponibilité des nutriments (produits par la compétition entre les autres cellules en interaction) et par l'équilibre des métabolites internes des espèces réactives de l'oxygène (ROS) et des substrats réducteurs / oxydants. La glycolyse, le cycle de l'acide tricarboxylique (TCA), la voie des pentoses phosphatés (PPP), l'oxydation des acides gras (FAO), la synthèse des acides gras (FAS) et le métabolisme des acides aminés (AA)  (par exemple la glutamine, l'arginine, le tryptophane) (Fig. 2) influent sur la réponse immunitaire. Les différents sous-ensembles de cellules immunitaires utilisent des voies métaboliques distinctes pour favoriser la survie cellulaire, la génération de lignées et la fonction. Par exemple, les macrophages inflammatoires M1 ou les cellules T effectrices à prolifération rapide, notamment les cellules T helper 1 (TH1), TH17 et cytotoxiques CD8 +, utilisent des voies métaboliques favorisant la prolifération cellulaire et la production de cytokines, telles que la glycolyse ou la synthèse des acides gras. Les macrophages M2 ou les cellules T régulatrices immunosuppressives (Treg) utilisent des voies métaboliques qui inhibent les signaux inflammatoires et sont associées à des fonctions suppressives, telles que le cycle du TCA et l'oxydation des acides gras. Lier le métabolisme et l'inflammation / l'immunité est une approche pour comprendre et éventuellement cibler l'inflammation chronique de bas grade et ses pathologies associées, telles que l'obésité (T2D), le cancer, les maladies auto-immunes et auto-inflammatoires.




Métabolisme de NAD+
Le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD +) joue un rôle central dans la respiration cellulaire

Voies des acides aminés
Diverses voies métaboliques des acides aminés ont plusieurs rôles importants dans de multiples aspects de la biologie cellulaire.

Voies des acides gras
Oxydation et synthèse des acides gras

Cycle de l'acide tricarboxylique
Outils de recherche pour les principales voies cellulaires du métabolisme : cycle de l'acide citrique ou cycle de Krebs

Glycolyse
Outils de recherche pour les principales voies cellulaires du métabolisme