Quand le microbiote se transforme en salle de sport pour nos cellules immunitaires – Futura

Quand le microbiote se transforme en salle de sport pour nos cellules immunitaires – Futura

Des chercheurs britanniques et américains ont réalisé une expérience qui démontre, chez la souris, que le microbiote entraîne certaines cellules immunitaires avant qu’elles ne migrent dans une partie précise de notre cerveau.

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Non, vos cellules immunitaires ne soulèvent pas encore d’haltères et votre microbiote n’est pas scindé en un espace cardio-training d’un côté et musculation de l’autre. Cependant, une récente étude parue dans la revue Nature et diffusée par le National Health Institute (NIH) dans un communiqué, démontre que certaines cellules immunitaires, les plasmocytes, qui sécrètent notamment des immunoglobulines A (IgA) se logeant en partie dans la dure-mère, plus précisément au sein des sinus méningés, font d’abord un petit stage d’entraînement dans le microbiote

Intestin, cerveau et immunité

Notre intestin est un organe clé pour notre immunité. Sa muqueuse voit défiler une armée de pathogènes potentiels chaque jour. En plus de sa barrière anatomique — la barrière intestinale –, c’est un lieu où circulent beaucoup de cellules immunitaires et d’anticorps, notamment les IgA qui jouent un rôle crucial dans l’immunité des muqueuses.

« Il existe deux formes d’IgA : une forme circulante, monomérique, et une forme sécrétée, dimérique. De 3 à 5 grammes d’IgA sont sécrétés dans la lumière de l’intestin chaque jour, ce qui représente environ 15 % de la production totale d’immunoglobulines. La forme dimérique est produite par des plasmocytes (qui sont des lymphocytes B différenciés) dans la muqueuse intestinale. Elle se lie à un récepteur dans les entérocytes (les cellules de l’intestin) et ensuite, est sécrétée dans la lumière. Ces protéines sont cruciales dans la tolérance immunitaire. Elles permettent notamment de moduler les quantités de bactéries commensales et sont une barrière immunitaire contre les potentiels pathogènes », explique Filipe De Vader, chercheur au Centre national de la Recherche scientifique (CNRS) n’ayant pas participé à l’étude. 

Les résultats de l’expérience susmentionnée viennent enrichir les connaissances dans le domaine de la neuro-immunologie, plus précisément dans ses liens avec la muqueuse intestinale et le microbiote. Dans ce champ précis, la plupart des résultats sont obtenus grâce à des modèles de souris axéniques, c’est-à-dire dépourvues de microbiote. « Ce que l’on savait déjà, grâce aux modèles de souris axéniques, c’est qu’elles ont une perméabilité accrue de la barrière hémato-encéphalique et que le fonctionnement de leurs microglies, les macrophages(des cellules immunitaires qui « mangent » les pathogènes, ndlr) du cerveau, est défectueux », précise Filipe De Vader. 

Le microbiote « coache » nos plasmocytes 

Dans cette expérience, les scientifiques ont regardé quels types de cellules immunitaires se trouvaient au niveau de nos sinus méningés, car c’est une des rares zones particulièrement perméables de notre cerveau. Curieusement, on y retrouve des plasmocytes produisant, entre autres, nos petites IgA. Surpris par leurs résultats, nos expérimentateurs ont décidé de mener l’enquête. Ils ont comparé la quantité d’IgA présente dans les méninges de souris axéniques et de souris saines.

Ce qu’ils ont constaté, c’est que les souris axéniques n’ont pas d’IgA au sein de leur méninge. En revanche, et c’est là où l’expérience est bluffante, lorsque l’on transplante un microbiote sain à ces souris, le réseau d’IgA dans les méninges se restaure. À ce stade de l’expérience, l’importance du microbiote est mise en évidence. Néanmoins, on ne sait pas encore d’où ces cellules proviennent.

Pour en avoir le cœur net, les investigateurs ont séquencé les IgA présentes dans les méninges et ont comparé leur séquence ADN aux IgA présentes dans l’intestin. La similitude des séquences ne laisse pas de place au doute : ces cellules viennent bien de l’intestin. Ces résultats démontrent donc, expérience sur le modèle animal et séquençage à l’appui, que l’intestin est un lieu privilégié où les cellules productrices d’IgA viennent « s’entraîner » avant de migrer dans les méninges.

« Selon cette étude, les méninges contiennent des plasmocytes sécréteurs d’IgA. Ils se trouvent autour de sinus qui contiennent des capillaires que l’on dit fénestrés, c’est-à-dire avec une grande perméabilité ; ce qui peut potentiellement permettre l’entrée de pathogènes dans le cerveau. Ce qui semble se passer, c’est que ces cellules passeraient un peu de temps dans notre intestin pour élargir leur spectre de production d’IgA avant de rejoindre, via la circulation sanguine, les sinus méningés. Comment ces cellules savent-elles qu’elles doivent « s’arrêter » au niveau du cerveau ? La question est ouverte, » développe Filipe.

Vers l’intestin et au-delà

Dans leur étude, les scientifiques ont aussi démontré qu’une infection à un champignon pouvait s’infiltrer aisément dans le cerveau des souris si leur production d’IgA au niveau des méninges était altérée. De même, ils ont mis en évidence que les plasmocytes présents dans les méninges n’attendent pas d’être exposés à un pathogène pour être actifs. Ils anticipent constamment sa survenue. Enfin, lorsque les souris sont mises sous thérapie antibiotique, on constate une déplétion du nombre d’IgA dans les méninges. Les auteurs suggèrent donc que ce qui est connu pour altérer le microbiote (migration, changement d’alimentation, etc.) peut potentiellement altérer la réponse IgA et accroître la susceptibilité à des infections durant une courte période. 

Pour Filipe De Vader, il est encore un peu tôt pour ce genre d’affirmations : « On sait que les infections intestinales altèrent considérablement notre microbiote, mais pour le reste, il me semble que peu de données existent sur la question. Ce qui est surtout intéressant dans cette étude, c’est de constater que des cellules immunitaires de l’intestin, que l’on pourrait a priori, imaginer locales, bougent pour protéger un autre organe. » Tout cela ouvre la voie à d’autres hypothèses et à d’autres expériences dont les résultats bouleverseront peut-être notre vision de l’immunité et les relations que nos cellules immunitaires entretiennent avec l’ensemble de nos organes.

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