French News: Avec des bactéries pourpres sur les phagocytes chassant dans la tumeur

Source: Forschungszentrum JulichDüsseldorf / Jülich / Munich, 13 mars 2019 – Le cancer pose toujours aux médecins des défis, notamment en ce qui concerne le diagnostic et le traitement de la maladie. Ceci est en partie dû à l’hétérogénéité des tumeurs. Des scientifiques du Helmholtz Zentrum München, du Forschungszentrum Jülich, de la Technische Universität München et de Heinrich Heine University de Düsseldorf ont maintenant montré que des bactéries pourpres inoffensives (Rhodobacter) étaient appropriées pour caractériser ces différentes régions au sein des tumeurs. Les chercheurs utilisent ces microorganismes pour visualiser des phagocytes, qui jouent un rôle dans le développement de la tumeur, avec des méthodes optoacoustiques, comme indiqué dans Nature Communications.

De nombreux cancers conduisent à des tumeurs solides. A l’intérieur, ces tumeurs présentent de grandes différences au niveau biologique et cellulaire. L’un des composants est la localisation et l’activité des phagocytes, appelés macrophages associés à une tumeur. Bien que ces cellules soient essentielles à la santé du système immunitaire, elles jouent également un rôle crucial dans le développement des tumeurs. Vous êtes impliqué dans une inflammation chronique non désirée du tissu tumoral; un processus qui conduit à la progression de la maladie. En utilisant des bactéries photosynthétiques, de nouvelles méthodes optoacoustiques ont été développées pour montrer où de telles cellules de piégeage sont présentes et actives. “Nous avons pu montrer que les bactéries inoffensives pour l’homme du genre Rhodobacter sont indirectement appropriées comme marqueurs de la présence et de l’activité des macrophages.” dit le docteur Andre C. Stiel, responsable du groupe de travail «Cell Engineering» de l’Institut pour l’imagerie biologique et médicale (IBMI) du Helmholtz Zentrum München. Les Rhodobacter sont présents dans le monde entier dans les eaux stagnantes et coulantes et produisent en grande quantité le pigment Bacteriochlorophylle a pour leur photosynthèse. Ce colorant a permis aux chercheurs de détecter des bactéries dans la tumeur à l’aide d’une tomographie optoacoustique multispectrale (MSOT) et de localiser des tumeurs solides.En imagerie MSOT, la lumière se transforme d’abord en son, puis en informations visuelles. Tout d’abord, un faible faisceau laser pulsé est dirigé sur le tissu corporel. Les molécules et les cellules touchées par le faisceau chauffent légèrement et réagissent avec un minimum de vibrations, ce qui génère des signaux sonores. Celles-ci sont enregistrées par des capteurs et converties en images. La manière dont les cellules et les molécules individuelles réagissent au laser dépend de leurs propriétés optiques, par exemple des propriétés des colorants bactériens: les macrophages s’attaquent maintenant à la bactérie au cours de son activité alimentaire naturelle, appelée phagocytose. Cela modifie l’environnement des bactéries, leur absorption du rayonnement électromagnétique et donc aussi le signal optoacoustique. Les rhodobactères agissent donc comme des capteurs pour les scientifiques: ils indiquent la présence et l’activité des phagocytes. La figure montre l’évolution du signal optoacoustique des bactéries phototrophes par l’absorption de macrophages (en dehors des macrophages: bleu, au sein des macrophages: rouge ). La situation représentée schématiquement dans la rangée supérieure peut être tracée à la fois au microscope (deuxième rangée) et par MSOT (ci-dessous). La modification du signal MSOT (troisième rangée) fournit des informations sur la distribution des cellules de Rhodobacter, situées à l’intérieur et à l’extérieur des macrophages, et donc sur leur localisation et leur activité. Copyright: HMGU “Cette étape ne permet pas de prendre en compte de telles bactéries. -Les technologies invasives ouvrent ainsi des voies totalement nouvelles pour des procédures diagnostiques et thérapeutiques innovantes “, ajoute le Dr Thomas Drepper, responsable du groupe de travail “Photobiotechnologie bactérienne” de l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf. Par exemple, à l’avenir, les bactéries peuvent indiquer la localisation des tumeurs et révéler une activité accrue des macrophages, donnant des indications d’inflammation indésirable ou la réponse souhaitée des thérapies immunologiques, en fonction de la situation, et exploitant en fin de compte l’effet des thérapies en détail publication originale: Lena Peters et al. (2019): Bactéries pourpres phototrophes en tant que rapporteurs in vivo optoacoustiques de l’activité des macrophages. Nature Communications, DOI: 10.1038 / s41467-019-09081-5

Informations complémentaireshttp: //www.iet.uni-duesseldorf.de/contact: Dr. Institut Thomas Drepper pour la technologie des enzymes moléculaires, Université Heinrich-Heine, Centre de recherche de Düsseldorf, JülichTel.: 02461 / 61-4173E-Mail: t.drepper@fz-juelich.dePressekontakt:

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