Les macrophages sont des cellules sentinelles de l’organisme dont l’une des fonctions principales est la phagocytose, c’est-à-dire l’ingestion et la dégradation de particules de grande taille comme des microorganismes ou des débris cellulaires. Ce processus dépend de la polymérisation d’actine, qui permet la déformation de la membrane plasmique autour de la particule à internaliser. L’influence du microenvironnement, et plus particulièrement de ses propriétés mécaniques, sur la capacité des macrophages à phagocyter reste encore mal caractérisée. Par ailleurs, l’effet de la phagocytose sur la manière dont les macrophages interagissent avec leur environnement n’est pas bien connu.
Pour comprendre l’impact des propriétés mécaniques d’un tissu sur la phagocytose, les auteur·rices de cette étude ont d’abord analysé l’effet de la rigidité du substrat sur la capacité des macrophages à phagocyter. Les cellules ont été cultivées sur des gels de polyacrylamide de rigidités distinctes, représentant des rigidités physiologiques retrouvées dans l’organisme, et les auteur·rices ont montré que le nombre de particules internalisées par les macrophages ainsi que l’accumulation d’actine pendant la phagocytose variaient avec la rigidité du substrat.
Par la suite, l’analyse des forces exercées par les macrophages sur leur substrat par microscopie à traction de force a permis de montrer que les macrophages interagissaient de façon plus dynamique avec leur environnement lorsqu’ils étaient en train de phagocyter. Les auteur·rices ont également montré que la phagocytose entraînait une perte temporaire des structures adhésives que les macrophages forment à l’interface avec leur substrat, appelées podosomes, de façon concomitante à la polymérisation d’actine à la coupe phagocytaire. Ceci est associé à une dégradation moindre de composants de la matrice extracellulaire, qui est une fonction des podosomes.
Figure : Résumé des résultats obtenus par cette étude. (1) L’internalisation de particules par phagocytose est modulée par la rigidité du substrat des macrophages. (2) La phagocytose induit un remodelage des structures d’adhérence des macrophages, avec une perte transitoire des podosomes de façon concomitante à la polymérisation d’actine à la coupe phagocytaire et une dégradation moindre de la matrice extracellulaire. Par ailleurs, les macrophages en train de phagocyter interagissent de façon plus dynamique avec leur substrat.
Ces travaux démontrent l’existence d’une régulation réciproque entre les fonctions d’adhérence et de phagocytose chez les macrophages, ce qui contribue à mieux comprendre comment le microenvironnement façonne la réponse de ces cellules et vice-versa. Ceci représente un enjeu majeur pour des pathologies où les macrophages contribuent à la progression de la maladie, particulièrement pour celles caractérisées par une altération des propriétés mécaniques des tissus comme la fibrose et le cancer.
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Depierre M, Mularski A, Ruppel A, Le Clainche C, Balland M and Niedergang F. A crosstalk between adhesion and phagocytosis integrates macrophage functions into their microenvironment. iScience 2025. https://doi.org/10.1016/j.isci.2025.112067
