Influence des facteurs liés au mode de vie sur l'étude pilote sur la migration des neutrophiles

Cette étude examinera comment les facteurs externes impliqués dans l'immunité tels que l'exercice, l'ingestion de caféine, l'éthanol, le glucose et l'ingestion de glucose et de caféine influencent la migration des neutrophiles.

Les neutrophiles sont les cellules immunitaires les plus importantes du sang humain et sont impliquées dans un équilibre complexe de protection immunitaire et de dommages auto-immuns. Leur recrutement vers un site inflammatoire ou blessant est contrôlé par la détection et la migration dirigée vers un gradient de concentration de molécules attractives, un processus appelé chimiotactisme. Les cellules immunitaires sont également impliquées dans de nombreuses maladies dont le cancer. La capacité de mesurer l'amplitude d'une réponse dans le temps pour un patient spécifique et la variation de cette réponse lorsque le patient s'engage dans certaines activités ou consomme certaines substances améliorera la compréhension de l'impact de certains facteurs liés au mode de vie sur la réponse immunitaire. Les tests traditionnels nécessitent de grands volumes de sang et un long processus de purification, ce qui peut affecter la fonction des neutrophiles et limite strictement le nombre de prélèvements possibles sur un seul patient. Le nouveau dosage microfluidique proposé limite ces inconvénients car il a la capacité de purifier les neutrophiles d'une goutte de sang de 3 µL en moins de 5 minutes et de mesurer leur chimiotaxie dans un gradient de chimiokines. De manière critique, les études proposées commenceront à combler une lacune dans la compréhension actuelle de la réponse immunitaire, car les études précédentes se concentraient sur des paramètres uniques manquant probablement des événements précoces dans la réponse à un stimulus externe. La compréhension de cette réponse temporelle peut avoir des implications dans le développement de nouveaux traitements ainsi que des améliorations dans le diagnostic d'une réponse immunitaire inappropriée.

L'approche KOALA (Kit On A Lid Assay) a été développée dans le laboratoire du professeur Dave Beebe et a été validée dans un modèle murin et chez des patients asthmatiques humains. En collaboration avec le Dr Anna Huttenlocher, il a été démontré que, contrairement à la purification traditionnelle des neutrophiles, le KOALA peut être réalisé avec de petits volumes de sang et un temps de purification beaucoup plus rapide.

En raison de ses qualités uniques, KOALA permet une évaluation répétée des propriétés d'adhérence et de chimiotaxie des neutrophiles, ce qui en fait une méthode intéressante pour étudier les changements dynamiques des neutrophiles qui peuvent survenir à la suite d'un facteur externe.

À l'aide d'outils de macrobiologie traditionnels, les chercheurs ont identifié plusieurs facteurs susceptibles de jouer un rôle important dans la réduction de la réactivité et de la capacité de migration des neutrophiles. Il a été démontré que les facteurs liés au mode de vie et à l'alimentation, entre autres, ont un impact sur le nombre de neutrophiles, la migration et la fonction biochimique. Par exemple, la privation de sommeil a été associée à un nombre plus élevé de neutrophiles, malgré un effet immunodépresseur connu. L'exercice physique entraîne une augmentation du nombre de neutrophiles et une augmentation de la dégranulation des neutrophiles. Il a été démontré que les facteurs alimentaires, tels que la caféine et l'éthanol, ont un impact sur la fonction immunitaire.

La glycémie sera testée à chaque instant à l'aide d'un moniteur de glycémie pour déterminer si le facteur lié au mode de vie affecte la glycémie (et par conséquent, la fonction des neutrophiles). La consommation d'alcool peut provoquer à la fois une glycémie élevée et basse. Plus précisément, alors que de faibles doses d'alcool peuvent avoir un effet protecteur contre le risque de diabète et de syndrome métabolique, une forte consommation d'alcool a été associée à des taux de glucose plus élevés, entraînant un risque accru de diabète et de syndrome métabolique. De même, il a été démontré que l'ingestion aiguë de caféine augmente la glycémie, mais plusieurs études épidémiologiques ont montré que la consommation régulière de café est associée à un risque plus faible de diabète de type 2. La mesure de la glycémie sur les sujets de l'étude sur le glucose peut montrer des effets dose-dépendants sur les neutrophiles.

Pour s'appuyer sur cette recherche, les chercheurs ont l'intention de sonder le rôle de ces facteurs liés au mode de vie sur la migration des neutrophiles sur des échelles de temps beaucoup plus courtes que celles étudiées précédemment. Les chercheurs proposent d'examiner les effets de l'exercice, de l'ingestion d'éthanol et de la consommation de caféine sur le comportement des neutrophiles.

Le sang total obtenu des sujets par prélèvement au doigt sera utilisé dans KOALA pour isoler les neutrophiles. La fonction des neutrophiles sera évaluée en mesurant la vitesse de migration absolue, l'indice chimiotactique et la vitesse de chimiotaxie (vitesse directionnelle vers la formation du gradient de chimioattractant).

Le principal résultat de cette étude sera de déterminer si l'exercice, la consommation de caféine, l'éthanol, le glucose et l'ingestion combinée de glucose et de caféine affectent la vitesse chimiotactique des neutrophiles. Les résultats secondaires sont de déterminer si l'exercice, la consommation de caféine, l'éthanol, le glucose et l'ingestion combinée de glucose et de caféine affectent la vitesse absolue et l'indice chimiotactique des neutrophiles. Les enquêteurs évalueront également si les profils de cytokines dans le sang changent en raison de l'engagement dans des facteurs de style de vie spécifiés.