Dans le paysage caché du corps, les cellules se déplacent à travers des espaces qui sont non seulement chimiques mais aussi physiques. Les surfaces résistent. Les tissus s'étirent et opposent une résistance. Même à la plus petite échelle, la vie se déroule en contact avec la pression, la texture et le mouvement.

Les cellules immunitaires, telles des explorateurs silencieux de ce terrain, s'appuient sur plus que des signaux moléculaires. Elles ressentent leur environnement. Elles perçoivent la rigidité des tissus, la prise des protéines environnantes et les contours mécaniques des environnements qu'elles pénètrent. Cette conscience subtile — souvent décrite comme la perception mécanique — aide à guider leur mouvement, leur attachement et leur réponse lorsque l'infection apparaît.

Pourtant, des recherches récentes suggèrent qu'une influence inattendue pourrait façonner cette sensibilité cellulaire : une paire d'antibiotiques si courante que de nombreux laboratoires les incluent presque automatiquement.

La combinaison de pénicilline et de streptomycine — largement connue dans la recherche sous le nom de "pen-strep" — est utilisée depuis longtemps en culture cellulaire pour prévenir la contamination bactérienne. Pendant des décennies, elle a été considérée comme une présence neutre en arrière-plan, un garde-fou plutôt qu'un participant actif dans les expériences biologiques.

Mais de nouvelles découvertes indiquent que cette hypothèse pourrait ne pas être entièrement correcte.

Des scientifiques étudiant les macrophages, un type de cellule immunitaire responsable de l'engouffrement des pathogènes et de l'élimination des débris, ont découvert que l'exposition au pen-strep pouvait modifier le comportement physique de ces cellules. Au fil du temps, les macrophages traités avec les antibiotiques devenaient mesurablement plus rigides, modifiant leurs propriétés mécaniques de manière à affecter leur interaction avec leur environnement.

Ce changement de rigidité, ont observé les chercheurs, était accompagné de modifications dans la façon dont les cellules s'étalent sur les surfaces et réagissent aux protéines qui forment normalement la matrice extracellulaire du corps. Sur certains matériaux — y compris le collagène et la laminine — les cellules s'étalaient plus facilement, tandis que sur d'autres, leur réponse était réduite, suggérant que leur capacité à interpréter les signaux mécaniques avait été subtilement reprogrammée.

Derrière ces changements physiques se cachait un changement plus profond dans la signalisation cellulaire. Les gènes associés à la perception mécanique, en particulier ceux liés aux voies régulatrices YAP et TAZ, montraient une activité accrue après le traitement par pen-strep. En même temps, l'expression de β1-intégrine — une molécule clé impliquée dans la façon dont les cellules s'attachent aux structures environnantes — était réduite.

Ensemble, ces changements suggèrent que les antibiotiques peuvent influencer la machinerie moléculaire par laquelle les cellules immunitaires perçoivent et réagissent aux forces mécaniques.

Les conséquences vont au-delà d'un simple comportement physique. Les chercheurs ont également observé des niveaux plus élevés d'espèces réactives de l'oxygène à l'intérieur des cellules traitées, ainsi que des changements dans l'expression des gènes immunitaires. Les macrophages exposés au pen-strep montraient une signalisation inflammatoire altérée et une capacité réduite à effectuer la phagocytose, le processus par lequel les cellules immunitaires engouffrent les microbes et les débris.

Pour les scientifiques travaillant avec des cellules cultivées, ces découvertes ont des implications pratiques. Étant donné que le pen-strep est régulièrement ajouté aux milieux de laboratoire, son influence subtile sur la mécanique cellulaire pourrait affecter les expériences conçues pour étudier le comportement immunitaire, la mécanique des tissus ou les réponses inflammatoires.

L'étude soulève également une question biologique plus large. Si les antibiotiques peuvent influencer la façon dont les cellules immunitaires perçoivent physiquement leur environnement dans des conditions de laboratoire, les chercheurs pourraient éventuellement se demander si des effets similaires se produisent lors d'un traitement médical à l'intérieur du corps.

Pour l'instant, ce travail ajoute une nouvelle couche de compréhension à une paire de médicaments familiers. Il suggère que les antibiotiques, longtemps considérés principalement à travers leur action chimique contre les bactéries, peuvent également façonner le langage mécanique par lequel les cellules immunitaires interprètent le monde qui les entoure.

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ScienceAlert Phys.org Medical Xpress PubMe PubMed Materials & Biomechanics