FGF13 fonctionne comme un régulateur de l’axe ERK/glycolyse aérobie dans l’état inflammatoire lors de l’atteinte pulmonaire septique

Pourquoi cette étude compte pour les patients atteints d’infections graves

La septicémie est une complication potentiellement mortelle d’une infection qui peut entraîner une défaillance pulmonaire en quelques heures, contraignant les patients à la ventilation artificielle et augmentant fortement le risque de décès. Cette étude explore une protéine peu connue à l’intérieur de nos cellules, appelée FGF13, et révèle comment elle contribue à alimenter l’inflammation incontrôlée et la surconsommation d’énergie qui endommagent gravement les poumons lors de la septicémie. En retraçant ce circuit de contrôle caché, le travail identifie de nouvelles cibles médicamenteuses potentielles susceptibles d’apaiser la tempête dans les poumons sans supprimer l’ensemble du système immunitaire.

Un acteur méconnu des lésions pulmonaires lors de la septicémie

Les chercheurs ont commencé par comparer des tissus pulmonaires de souris septiques et de patients humains à des échantillons témoins non septiques. Ils ont examiné une famille de molécules connues sous le nom de facteurs de croissance des fibroblastes, qui contribuent au maintien de la santé pulmonaire. Parmi eux, FGF13 s’est distingué : ses niveaux étaient nettement plus faibles dans les poumons des patients et des animaux septiques. En cartographiant la localisation de FGF13, ils l’ont retrouvée principalement au sein de deux types cellulaires clés : les cellules endothéliales, qui forment la paroi interne des vaisseaux sanguins, et les macrophages, cellules immunitaires qui détectent et amplifient l’inflammation. Dans les poumons septiques, les cellules endothéliales et les macrophages positives pour FGF13 étaient fortement réduits, suggérant que les altérations de cette molécule pourraient être liées aux lésions pulmonaires sévères.

Comment FGF13 transforme les défenseurs pulmonaires en moteurs de lésion

Pour tester le rôle réel de FGF13, l’équipe a utilisé des outils génétiques chez la souris pour soit l’éliminer dans des cellules spécifiques, soit forcer ces cellules à en produire davantage. Lorsque FGF13 était supprimée uniquement dans les cellules endothéliales, les souris septiques présentaient des poumons moins perméables et moins œdémateux, moins d’infiltration de cellules immunitaires et une meilleure survie. L’inverse se produisait lorsque les cellules endothéliales étaient modifiées pour surproduire FGF13 : l’œdème pulmonaire, les saignements et l’accumulation de cellules inflammatoires s’aggravaient. Un scénario similaire est apparu chez les macrophages. Les souris dépourvues de FGF13 dans ces cellules immunitaires montraient des réponses inflammatoires atténuées et moins de lésions pulmonaires, tandis que des macrophages contraints de produire davantage de FGF13 libéraient plus de molécules inflammatoires et aggravaient les dommages. En culture cellulaire, la réduction de FGF13 rendait les cellules vasculaires et les macrophages moins adhésifs, moins inflammatoires et moins toxiques pour leurs voisines.

Les cellules enflammées basculent vers un mode de faim de glucose

Les cellules enflammées, à l’instar des cellules cancéreuses, changent souvent de stratégie énergétique : au lieu d’oxyder lentement les combustibles, elles décomposent rapidement le glucose via un processus appelé glycolyse aérobie, produisant de l’acide lactique. Les auteurs ont constaté que FGF13 favorise fortement ce basculement. Chez les souris septiques dépourvues de FGF13 dans les cellules endothéliales ou les macrophages, les taux sanguins de lactate étaient plus bas. En culture, les cellules avec une FGF13 réduite prenaient moins de glucose et produisaient moins de lactate après stimulation inflammatoire, tandis que les cellules surexprimant FGF13 présentaient une glycolyse amplifiée. Lorsque les chercheurs bloquaient la glycolyse avec un médicament, l’effet pro-inflammatoire de l’excès de FGF13 était largement atténué, reliant directement le rôle nocif de la molécule à ce programme de combustion du sucre.

Un échafaudage moléculaire qui amplifie la signalisation inflammatoire

En approfondissant, l’équipe a cherché comment FGF13 pousse les cellules vers ce métabolisme accéléré. Ils ont découvert que FGF13 se lie physiquement à plusieurs protéines de signalisation formant une chaîne entre les récepteurs de surface et le noyau de la cellule — en particulier la voie TAK1–MEK–ERK, connue pour activer un régulateur maître des réponses hypoxiques appelé HIF-1α. FGF13 agit comme un échafaudage, rapprochant ces composantes pour rendre la transmission du signal plus efficace. Lorsque FGF13 était réduite, l’activation d’ERK et de HIF-1α diminuait, et la glycolyse s’atténuait ; à l’inverse, en cas de surexpression de FGF13, la voie devenait hyperactive. La surexpression de HIF-1α chez la souris annulait le bénéfice protecteur de la suppression de FGF13, tandis qu’un inhibiteur sélectif d’ERK, SCH772984, neutralisait les effets délétères de la surproduction de FGF13 et améliorait l’état pulmonaire des animaux septiques.

Ce que cela signifie pour les futures thérapies de la septicémie

Pour un lecteur non spécialiste, le message clé est que l’atteinte pulmonaire septique n’est pas une destruction tissulaire aléatoire ; elle est alimentée par un circuit moléculaire spécifique à l’intérieur des cellules vasculaires et des macrophages. FGF13 se situe au centre de ce circuit, contribuant à assembler un carrefour de signalisation qui contraint les cellules à adopter un état hautement inflammatoire et vorace en glucose. Bien que les niveaux de FGF13 diminuent pendant la septicémie — probablement dans le cadre d’une réponse au stress plus large — cette étude montre que la protéine résiduelle reste un moteur puissant de dommages. En bloquant soit les partenaires de signalisation de FGF13, soit le basculement glycolytique qu’elle favorise, il pourrait être possible de réduire l’oedème, la fuite et l’inflammation pulmonaires sans paralyser la capacité de l’organisme à combattre l’infection. Ce travail met ainsi en lumière FGF13 et l’axe ERK–HIF‑1α–glycolyse comme des pistes prometteuses pour développer des traitements plus précis et plus sûrs contre l’insuffisance pulmonaire liée à la septicémie.

Citation: Zhu, J., Wang, J., Jiang, C. et al. FGF 13 functions as a regulator of the ERK/aerobic glycolysis axis in the inflammatory state during septic lung injury. Nat Commun 17, 2383 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69014-x

Mots-clés: atteinte pulmonaire septique, FGF13, inflammation endothéliale, glycolyse aérobie, signalisation ERK