Journal d'immunologie clinique et cellulaire
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Abstrait

Le métabolisme glycolytique est différentiellement couplé au potentiel prolifératif et à la capacité morphodynamique dans les lignées de macrophages déficientes en RAW 264.7 et Mafb/C-Maf

Gerda Venter, Mietske Wijers, Frank TJJ Oerlemans, Ganesh Manjeri, Jack AM Fransen et Bé Wieringa

Contexte : Les macrophages sont des cellules immunitaires hautement spécialisées, d'origine développementale différente, qui se présentent dans un continuum d'états fonctionnels divers dans presque tous les tissus. Afin de remplir leur rôle complexe dans l'homéostasie tissulaire et la défense contre les pathogènes, ils doivent être capables de vivre avec des conditions nutritionnelles extrinsèques hétérogènes dans des niches tissulaires et de gérer la variation de la demande métabolique intrinsèque qui est déterminée par l'état de différenciation, la spécialisation fonctionnelle et le défi immunitaire. Le but de la présente étude était de mieux comprendre comment la spécialisation métabolique et la polyvalence du destin et de la fonction effectrice immunitaire des macrophages sont couplées.
Méthodes : Les caractéristiques phénotypiques in vitro de deux lignées cellulaires de macrophages d'origine développementale et de capacité de polarisation profondément différentes, les cellules RAW 264.7 et Maf-DKO, ont été analysées. Français En utilisant des approches biochimiques et biologiques cellulaires et la microscopie électronique à balayage, nous avons étudié les profils métaboliques de ces deux types de macrophages en relation avec la capacité proliférative, l'apparence morphologique de la surface cellulaire et la forme cellulaire, et l'activité phagocytaire comme indice de potentiel morphodynamique.
Résultats : La comparaison des caractéristiques macroscopiques du métabolisme des glucides, y compris les niveaux d'enzymes glycolytiques hexokinase (HK), pyruvate kinase (PK-M2), lactate déshydrogénase et nicotinamide phosphoribosyltransférase (Nampt), les taux de consommation de glucose et d'oxygène et de production de lactate, ainsi que les concentrations intracellulaires et les rapports redox de NAD(P)(H), a démontré que les cellules RAW 264.7 et Maf-DKO sont remarquablement similaires dans la mesure où elles dépendent toutes deux fortement de l'utilisation de la glycolyse. À cet égard, elles partagent de nombreuses caractéristiques avec les macrophages primaires. Étonnamment, cette signature métabolique uniforme ne se traduit pas par des similitudes comportementales et fonctionnelles, car les cellules RAW 264.7 ont un taux de prolifération significativement plus élevé, tandis que les cellules Maf-DKO semblent être morphodynamiquement plus actives, forment significativement plus de protubérances membranaires de surface et phagocytent les particules opsonisées de manière beaucoup plus efficace.
Conclusion : Nous concluons que le taux global de glycolyse dans le métabolisme intermédiaire des glucides est similaire pour les deux lignées cellulaires, mais qu'elles peuvent faire un usage différentiel de cette voie importante, soit pour alimenter une activité morphodynamique élevée dans les cellules Maf-DKO, soit pour soutenir la croissance cellulaire dans les cellules RAW 264.7 à prolifération rapide. Nos résultats sont conformes à l'idée selon laquelle les macrophages peuvent préférer uniformément utiliser le temps de réponse rapide de la glycolyse, car cette voie leur donne la capacité de répondre à toute demande énergétique possible à court terme requise pour la fonction immunitaire.