Investigation du métabolisme des cellules T régulatrices dans les tissus non-lymphoïdes en utilisant une approche génétique et une adaptation in vivo de SCENITH

La régulation du métabolisme cellulaire est un élément central gouvernant le destin et la fonction des cellules T. Parmi les cellules T, les cellules T régulatrices CD4+ Foxp3+ (Tregs) sont essentielles pour le maintien de la tolérance au soi et de l'homéostasie immunitaire. Les Tregs sont présentes dans les tissus lymphoïdes où elles contrôlent les réponses immunitaires et dans divers tissus non-lymphoïdes où elles maintiennent l'homéostasie tissulaire. Les précurseurs des Tregs colonisant les tissus non-lymphoïdes sont présents dans la rate et les ganglions lymphatiques et subissent des étapes de différenciation développementale. Cependant, les mécanismes par lesquels les Tregs colonisent les tissus non-lymphoïdes et comment les Tregs tissulaires s'adaptent métaboliquement aux différents microenvironnements tissulaires restent mal compris en partie à cause des difficultés expérimentales à évaluer les profils métaboliques de cellules rares dans des conditions physiologiques. Pour étudier le métabolisme des Tregs, des souris knock-out conditionnelles pour le point de contrôle métabolique Liver kinase B1 (LKB1) (cKO) ont été générées. Ces souris ont une durée de vie significativement réduite en raison d'un trouble hyperinflammatoire systémique, malgré un nombre relativement normal de Tregs dans la rate et les ganglions lymphatiques. LKB1, principalement connu pour activer AMPK et moduler le métabolisme mitochondrial, semble crucial pour la colonisation des tissus non-lymphoïdes par les Tregs. Une analyse plus approfondie a révélé l'absence des précurseurs des Tregs tissulaires matures dans la rate des souris cKO, suggérant un blocage de la différenciation des Tregs tissulaires en l'absence de LKB1.Des avancées récentes, telles que la technique SCENITH, permettent d'étudier le métabolisme des cellules rares en mesurant la traduction des protéines comme indicateur de la consommation d'énergie par cytométrie en flux. Cependant, cette technique nécessite traditionnellement que les cellules soient cultivées ex vivo ou in vitro, ce qui peut altérer leur métabolisme. Pour résoudre ce problème, une méthode innovante dérivée de SCENITH a été mise en œuvre pour investiguer le métabolisme cellulaire des cellules T dans la rate et les poumons à l'état stationnaire. Comparée à la SCENITH classique, cette nouvelle technique aide également à améliorer la viabilité des cellules, en particulier pour les Tregs. Les résultats obtenus avec la SCENITH in vivo ont révélé que les cellules T conventionnelles et les Tregs partagent des profils métaboliques similaires dans la rate et les poumons. Notamment, le métabolisme des cellules T pulmonaires repose principalement sur la phosphorylation oxydative à l'état stationnaire, tandis que les cellules T spléniques utilisent également la glycolyse. De plus, le maintien de l'expression de Foxp3 dans les Tregs est influencé par les inhibiteurs métaboliques affectant la traduction des protéines et la disponibilité énergétique. Nos résultats soulignent le rôle de LKB1 dans la différenciation et la colonisation des Tregs tissulaires et mettent en avant l'importance de l'adaptation métabolique dans la différenciation des Tregs tissulaires. La nouvelle technique SCENITH in vivo pourrait fournir des informations précieuses pour évaluer l'état métabolique des cellules T rares dans leurs environnements naturels.