Comment le système immunitaire connaît-il l’ami de l’ennemi dans les bactéries intestinales?

Afin de maintenir la santé, le système immunitaire humain doit distinguer entre les amis, ou les tissus du corps humain, et l’ennemi, ou les pathogènes invasifs qui causent la maladie. Ce défi est particulièrement évident dans l’intestin humain, où ce ne sont pas seulement les cellules de l’hôte, mais aussi les trillions de bactéries qui coexistent et travaillent avec elles qui doivent être traitées comme amicales. Maintenant, une nouvelle étude révèle un mécanisme par lequel cet équilibre délicat entre la promotion et l’inhibition de la réponse immunitaire est maintenue.

inflammation intestinale

L’étude – une collaboration entre des chercheurs en Allemagne et en Italie – est publiée dans la revue.

Dans leur étude, l’auteur principal Thomas Brocker, professeur et directeur de l’Institut d’immunologie de l’Université Ludwig Maximilian (LMU) de Munich en Allemagne, et ses collègues décrivent comment ils ont trouvé une façon de former les cellules de surveillance immunitaire pour détecter la différence entre ami et ennemi.

Nos tripes abritent une communauté complexe de plus de 100 billions de cellules microbiennes qui jouent un rôle important dans la santé et la maladie.

Ces microbes résidant dans l’intestin, ou microbiote intestinal – qui, avec leur matériel génétique, sont connus sous le nom de microbiome intestinal – influencent le métabolisme, la nutrition et la fonction immunitaire.

Les scientifiques découvrent que la perturbation du microbiote intestinal est liée à l’obésité, aux maladies inflammatoires de l’intestin et à d’autres troubles gastro-intestinaux.

Il a également été suggéré que l’effet de l’obésité sur le microbiome intestinal pourrait expliquer son lien étroit avec le diabète de type 2.

D’autres ont comparé le caractère unique du microbiote intestinal d’une personne à celui d’une «empreinte génétique», soulevant des préoccupations potentielles de confidentialité pour les participants aux projets de recherche sur le microbiome humain.

Les cellules dendritiques favorisent et inhibent la réponse immunitaire

La nouvelle étude concerne un type de cellules appelées cellules dendritiques (CD) qui ont développé deux rôles distincts – et qui peuvent sembler opposés – dans le corps humain, en ce sens qu’ils peuvent à la fois favoriser et inhiber la réponse immunitaire.

Faits rapides sur le microbiote intestinal

  • Nos tripes contiennent environ 1000 espèces bactériennes
  • Il y a 100 fois plus de gènes dans le microbiome intestinal que dans le génome humain
  • Pensé stérile à la naissance, l’intestin du nourrisson est rapidement colonisé après l’accouchement.

En savoir plus sur le microbiote intestinal

Les CD aident à activer le système immunitaire en réponse à l’infection, mais ils sont également impliqués dans sa suppression active dans certaines situations.

Ils suppriment l’immunité en déclenchant des cellules T régulatrices induites (iTregs), un type de cellule qui contrôle le développement de la tolérance immunitaire.

En tant qu’inhibiteurs de l’immunité dans l’intestin, les DC aident le système immunitaire à traiter le microbiote intestinal comme un ami plutôt que comme un ennemi. Ils le font en internalisant les protéines du microbiote et en migrant vers les ganglions lymphatiques associés à l’intestin.

En se déplaçant vers les ganglions lymphatiques, les CD décomposent les protéines bactériennes sympathiques intériorisées en de plus petits morceaux qui deviennent semblables aux «badges d’identité» qu’ils portent sur leurs surfaces cellulaires.

Ces badges d’identité sont affichés avec des protéines de liaison spécifiques reconnues par les iTregs, ce qui fait que les iTregs ne favorisent pas les réponses immunitaires contre les protéines portant les badges d’identité.

Le professeur Brocker déclare: « Nous pensons que ces iTreg sont spécifiques aux protéines produites par les bactéries intestinales naturelles. »

L’équipe explique que la migration vers les cellules lymphatiques par les CD – en particulier ceux dont les surfaces cellulaires présentent une protéine appelée CD103 + – est un élément important de la mise à jour du système immunitaire sur la composition du microbiote intestinal.

Les cellules dendritiques ont un «bouton d’alarme»

Cependant, ce que les chercheurs voulaient découvrir, c’est comment ce mécanisme de tolérance pourrait être désactivé en cas d’urgence. Leur enquête les a menés à une autre molécule que les DC affichent sur leur surface cellulaire – appelée CD40 – qui se comporte de la même manière qu’un bouton d’alarme.

Lorsqu’il est activé, CD40 se lie à une molécule partenaire sur la surface d’un autre type de cellule T appelé cellules T effectrices, ce qui transforme les DC des inhibiteurs de la réponse immunitaire aux promoteurs.

Dans les tests sur les souris, les chercheurs ont montré que les animaux dont la signalisation CD40 était allumée en permanence ont développé une colite sévère, mais aucun autre symptôme.

Ils ont découvert que les cellules dendritiques touchées migrent toujours vers les ganglions lymphatiques de la muqueuse intestinale, mais lorsqu’elles y parviennent, elles commettent un suicide cellulaire (apoptose) et refusent ainsi aux cellules T régulatrices l’opportunité de détecter les insignes d’identité des protéines du microbiote. normalement les protéger contre les attaques immunitaires.

Il en résulte une réponse immunitaire généralisée dans laquelle les lymphocytes T se déplacent vers la paroi intestinale et provoquent une inflammation. L’équipe a découvert que le fait de donner aux souris des antibiotiques qui ont tué leur microbiote intestinal a également réduit l’inflammation, et les animaux ont survécu.

« Ces résultats montrent que l’interaction entre les cellules dendritiques CD103 positives et les cellules T régulatrices est essentielle pour le maintien de l’équilibre immunologique correct ou l’homéostasie dans l’intestin. »

Prof. Thomas Brocker

Les chercheurs veulent maintenant savoir si des lymphocytes T régulateurs particuliers sont programmés pour des bactéries intestinales spécifiques, comme cette étude pourrait le suggérer.

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