Le fer nourrit les cellules immunitaires – et cela peut aggraver l’asthme

Vous avez probablement entendu dire que vous pouvez obtenir du fer en mangeant des épinards et du steak. Vous savez peut-être également qu'il s'agit d'un oligo-élément essentiel qui est un composant majeur de l'hémoglobine, la protéine des globules rouges qui transporte l'oxygène des poumons vers toutes les parties du corps.

Une fonction importante moins connue du fer est son rôle dans la production d'énergie pour certaines cellules immunitaires.

Dans une étude récemment publiée de notre laboratoire, nous avons découvert que bloquer ou limiter l'entrée du fer dans les cellules immunitaires pourrait potentiellement améliorer les symptômes d'un asthme induit par un allergène. Attaque.

Cellules immunitaires qui ont besoin de fer

Lors d'une crise d'asthme, des allergènes inoffensifs activent des cellules immunitaires dans vos poumons appelées ILC2 (cellules lymphoïdes intrinsèques de type 2). Cela conduit à leur prolifération et à la libération de grandes quantités de cytokines, des messagers que les cellules immunitaires utilisent pour communiquer, et provoquent une inflammation indésirable. Il en résulte des symptômes tels que de la toux et une respiration sifflante, qui donnent l'impression que vos voies respiratoires sont comprimées.

Pour évaluer le rôle du fer dans la fonction ILC2 dans les poumons, nous avons réalisé une série d'expériences avec ILC2 en laboratoire. Nous avons ensuite confirmé nos résultats chez des souris souffrant d'asthme allergique et chez des patients présentant divers degrés de gravité de l'asthme.

Résultats expérimentaux

Nous avons d'abord découvert que les ILC2 utilisent une protéine appelée récepteur de la transferrine 1 (TfR1) pour absorber le fer. Lorsque nous avons bloqué cette protéine au moment de l'activation de l'ILC2, les cellules n'ont plus pu utiliser le fer et n'ont plus pu proliférer et provoquer une inflammation aussi efficacement qu'avant.

Nous avons ensuite utilisé un produit chimique appelé chélateur de fer pour empêcher l'ILC2 d'utiliser le fer. Les chélateurs de fer sont similaires à des superaimants pour le fer et sont utilisés en médecine pour gérer les conditions dans lesquelles il y a trop de fer dans le corps.

Lorsque nous avons privé les ILC2 de fer à l'aide d'un chélateur, les cellules ont été obligées de modifier leur métabolisme et de passer à un autre mode de production d'énergie, comme si nous transformions une voiture de sport en vélo. Les cellules n'étaient plus aussi efficaces pour provoquer une inflammation dans les poumons.

Ensuite, nous avons limité le fer cellulaire chez les souris aux voies respiratoires sensibles en raison de l'activité de l'ILC2. Nous avons procédé de trois manières différentes : en inhibant TfR1, en ajoutant un chélateur de fer ou en induisant de faibles niveaux de fer total à l'aide d'une protéine synthétique appelée mini-hepcidine. Chacune de ces méthodes a permis de réduire l'hyperréactivité des voies respiratoires chez les souris, ce qui a en fait réduit la gravité de leurs symptômes d'asthme.

Enfin, nous avons étudié les cellules de patients asthmatiques. Nous avons remarqué quelque chose d'intéressant : plus il y avait de protéine TfR1 sur leurs cellules ILC2, plus leurs symptômes d'asthme étaient graves. En d'autres termes, le fer jouait un rôle important dans la gravité de leur asthme. Le blocage de TfR1 et le traitement par chélateur de fer ont réduit la prolifération d'ILC2 et la production de cytokines, ce qui suggère que nos résultats chez la souris sont applicables aux cellules humaines. Cela signifie que nous pouvons transférer ces résultats du laboratoire aux essais cliniques le plus rapidement possible.

Traitement au fer pour l'asthme

Le fer est comme un chef d'orchestre, indiquant aux cellules immunitaires comme ILC2 comment se comporter pendant une crise d'asthme. Sans suffisamment de fer, ces cellules ne peuvent pas causer autant de problèmes, ce qui pourrait se traduire par moins de symptômes d'asthme. Nous travaillons maintenant à cibler les cellules immunitaires d'un patient lors d'une crise d'asthme. Si nous pouvons réduire la quantité de fer disponible pour les ILC2 sans épuiser les niveaux globaux de fer dans l'organisme, cela pourrait conduire à de nouvelles thérapies contre l'asthme qui s'attaquent à la cause sous-jacente de la maladie, et pas seulement à ses symptômes. Les traitements disponibles peuvent contrôler les symptômes pour maintenir les patients en vie, mais ils ne guérissent pas la maladie. Les thérapies liées au fer peuvent offrir une meilleure solution pour les patients asthmatiques. Notre découverte ne s'applique pas seulement à l'asthme. Elle pourrait changer la donne pour d'autres maladies impliquant les ILC2, comme l'eczéma et le diabète de type 2. Qui aurait cru que le fer pouvait être si important pour votre système immunitaire?

Les résultats de ces travaux sont décrits en détail dans un article publié dans la revue The Conversation.