TTC7A, Leucocytes, Migration cellulaire, Cytosquelette d'actine, Mort cellulaire

Le cytosquelette d'actine a un rôle crucial dans le maintien de l'homéostasie immunitaire, en permettant aux cellules d'intégrer des signaux extracellulaires et de s'adapter à différentes conditions. Les réarrangements du cytosquelette d'actine contrôlent divers processus dans la cellule, dont la migration cellulaire. Des mutations dans le gène TTC7A ont été décrites comme étant la cause d'une immunodéficience primaire associée, selon divers degrés, à une implication de l'intestin. Au niveau cellulaire, il a été montré que la déficience en TTC7A corrèle avec une dérégulation de la dynamique du cytosquelette d'actine. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents et les conséquences sur l'homéostasie immunitaire sont toujours inconnus. En utilisant des cellules dérivées de patients déficients en TTC7A et un modèle murin, nous visons à comprendre les mécanismes moléculaires liant TTC7A au cytosquelette d'actine, et les répercussions physiopathologiques de ce défaut via l'étude de la migration des leucocytes. Pour étudier la migration cellulaire, nous tirons parti de l'utilisation de micro-fluidiques pour mimer un environnement pertinent physiologiquement, tout en obtenant les paramètres de la cinétique des leucocytes à l'échelle d'une seule cellule. La migration en confinement 1D a révélé une motilité altérée des leucocytes déficients en TTC7A, ce qui s'est traduite par une persistance et une vitesse plus élevées comparé à des cellules contrôles. Cette observation s'est corrélée à une augmentation de la vitesse de polymérisation du cytosquelette d'actine à l'arrière de la cellule durant la migration. Notamment, les altérations de la dynamique de l'actine ont également affecté d'autres fonctions cellulaires dépendantes de l'actine, comme l'internalisation d'antigène dans les cellules dendritiques. Via l'utilisation de modulateurs chimiques, nous avons identifiés les mécanismes moléculaires par lesquels TTC7A contrôle la migration cellulaire. En effet, la déficience en TTC7A perturbe la balance des phosphoinositides à la membrane plasmique, ce qui altère le complexe PI4KIIIa. En conséquence, une plus faible activation d'AKT a été observée, conduisant à une augmentation de l'activité de RHOA et l'hyper-activation de la formine DIAPH1, changeant la balance entre DIAPH1-ARP2/3 qui contrôle la motilité des leucocytes. De façon intéressante, en se déplaçant dans des environnements plus complexes, les cellules déficientes en TTC7A étaient moins efficaces pour passer dans des pores micrométriques, indiquant une dérégulation de la machinerie responsable de la déformation nucléaire. Ceci était corrélé avec une augmentation de l'accumulation de dommages à l'ADN, et à un taux augmenté de mort cellulaire dans les leucocytes déficients en TTC7A lorsqu'ils migrent dans des environnements 3D complexes. L'ensemble de ce travail met en évidence un nouveau rôle de TTC7A en tant que régulateur général de la dynamique du cytosquelette d'actine et de la migration leucocytaire. De plus, nos résultats mettent lumière les mécanismes physiopathologiques sous-jacents à la leucopénie progressive des patients déficients en TTC7A, en liant différentes fonctions moléculaires de TTC7A.