Une étude, dont les résultats intitulés «The Circulating Protease Persephone Is an Immune Sensor for Microbial Proteolytic Activities Upstream of the Drosophila Toll Pathway» ont été publiés dans la revue Molecular Cell, a mis en évidence un mécanisme original de reconnaissance des infections chez la mouche drosophile: il détecte l'activité des enzymes microbiennes responsables de la virulence, plutôt que des motifs moléculaires spécifiques des microorganismes, qui constituent des signaux de 'non-soi'.

Rappelons tout d'abord que «l'immunité innée, commune à tous les organismes vivants, est la première barrière contre les infections». Au cours des années 90, des travaux menés sur la drosophile, «un modèle de recherche puissant car dépourvu de réponse immunitaire adaptative», ont «conduit à la découverte du récepteur Toll»: il a été ainsi montré que, lors d'infections par des bactéries ou des champignons, «ce récepteur contrôle la réponse immunitaire et la production de peptides anti-microbiens chez la drosophile».

Plus précisément, ce récepteur Toll peut être activé, lors d’une infection, de deux façons: «soit par la détection de sucres spécifiquement présents à la surface des microbes; soit par la détection d'enzymes, appelées protéases, sécrétées par un nombre important de pathogènes». Alors que cette seconde voie d’activation comporte «de nombreuses zones d’ombres», l'étude ici présentée identifie «le mécanisme moléculaire qui permet la détection des microbes pathogènes chez la mouche drosophile».

Concrètement, elle montre «pour la première fois comment un récepteur de l’immunité innée, Perséphone, peut être activé par un signal de danger, en l’occurrence les activités enzymatiques microbiennes responsables de la virulence»: ce mécanisme «permet une détection plus spécifique/fine des infections que la détection de motifs moléculaires comme des sucres, qui peuvent être présents dans la flore microbienne hébergée par les animaux».

Le récepteur Perséphone, qui «est lui-même une protéase», comporte «une région unique qui fonctionne comme un appât pour toutes les protéases étrangères à l’organisme, quelles que soient leur origine, type ou spécificité». Il est apparu qu'une coupure dans cette région «ne suffit pas à activer Perséphone, mais constitue la première étape d’une activation séquentielle», car elle permet le recrutement d'une autre molécule circulante de la famille des cathepsines, «qui va générer la forme active de Perséphone» qui «transmet le signal conduisant à l'activation du récepteur Toll puis de la réponse immunitaire».

Cette étude, qui montre «pour la première fois comment un récepteur de l’immunité innée, Perséphone, peut être activé par l'activité enzymatique de microbes pathogènes», pourrait en fin de compte «aboutir à l'identification de mécanismes apparentés chez les mammifères» s’ils existent: ces mécanismes hypothétiques «pourraient expliquer en partie comment le système immunitaire humain est capable de faire la différence entre les bactéries et champignons pathogènes et les microorganismes ne représentant pas de danger tels que ceux constituant la flore microbienne».