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Les scientifiques arrêtent la maladie mangeuse de chair chez la souris

La bactérie qui est la principale cause de la fasciite nécrosante, ou maladie mangeuse de chair, provoque une infection généralisée et mortelle en faisant en sorte que le système nerveux empêche le système immunitaire de l’attaquer.

bactéries sur fond orange

Une équipe dirigée par des scientifiques de la Harvard Medical School de Boston, Massachusetts, a fait cette découverte surprenante en étudiant les tactiques de promotion de la maladie chez les souris atteintes de fasciite nécrosante.

Vous pouvez lire sur l’étude dans un article à paraître dans la revue, où les chercheurs suggèrent également deux traitements potentiels.

S’ils réussissent dans des essais sur des animaux et des humains, les traitements pourraient être d’une grande valeur pour contenir des «infections bactériennes hautement invasives».

«La fasciite nécrosante», explique Isaac M. Chiu, professeur agrégé de microbiologie et d’immunobiologie à la Harvard Medical School, «est une affection dévastatrice qui reste extrêmement difficile à traiter et dont le taux de mortalité est inacceptable».

Maladie mangeuse de chair

La maladie mangeuse de chair est causée par une infection bactérienne grave du tissu sous-cutané, le tissu qui se trouve juste en dessous de la peau, et le fascia, le tissu qui recouvre les organes qui se trouvent à l’intérieur du corps.

La maladie est très rare; Chaque année, il touche environ 200 000 personnes dans le monde, dont environ 1 200 personnes aux États-Unis.

L’infection – qui peut être causée par plusieurs types de bactéries – n’est pas facile à diagnostiquer et peut se développer soudainement et se propager rapidement. Si elle n’est pas traitée rapidement, elle peut entraîner une «défaillance multiviscérale et la mort», ce qui se produit dans environ 30% des cas.

Après une blessure, le système nerveux envoie un signal au cerveau et un autre au système immunitaire. Le premier signal déclenche des sensations de douleur et le second indique au système immunitaire de se retenir.

Les scientifiques suggèrent que les neurones, ou cellules nerveuses, ont cette capacité à ordonner au système immunitaire de se retenir afin d’empêcher le «sur-déploiement» des cellules immunitaires qui pourraient causer des dommages «collatéraux» aux tissus sains.

Le professeur Chiu s’est intéressé à la façon dont cette interaction entre le système nerveux et le système immunitaire pourrait fonctionner dans une maladie mangeuse de chair lorsqu’il a découvert que les patients affectés présentaient souvent un niveau de douleur excessif avant que les symptômes ne se développent.

Se pourrait-il que la bactérie exploite en quelque sorte cette double réponse naturelle à la blessure pour réprimer le système immunitaire pour son propre avantage?

La toxine bactérienne déclenche le silençage immunitaire

Pour approfondir cette question, lui et ses collègues ont développé un modèle murin de la maladie mangeuse de chair en injectant aux animaux la bactérie prélevée sur des patients humains infectés.

En utilisant le modèle de la souris, ils ont découvert qu’une toxine produite par la bactérie – connue sous le nom de streptolysine S – était un déclencheur de la douleur et de l’extinction subséquente du système immunitaire.

Dans d’autres tests, ils ont injecté des souris avec des bactéries qui avaient été génétiquement modifiées de sorte qu’ils ne pouvaient pas produire la toxine. Bien qu’ils aient été infectés, les souris n’ont pas montré la douleur habituelle et l’infection n’est pas devenue invasive.

Les chercheurs ont confirmé le rôle de la streptolysine S en «ré-ingéniant» la capacité de production de toxines dans les bactéries modifiées, puis en les introduisant dans les mêmes souris. L’infection est devenue une maladie mangeuse de chair «à part entière».

L’équipe a ensuite donné aux souris un anticorps qui bloquait la toxine. Les symptômes de la douleur de la souris étaient très réduits, confirmant que la streptolysine bactérienne S était le déclencheur.

Mécanismes moléculaires sous-jacents

Les chercheurs ont mené d’autres expériences dans lesquelles ils ont exploré les mécanismes moléculaires sous-jacents de l’interaction entre le système nerveux et le système immunitaire.

Dans ceux-ci, ils ont découvert que la streptolysine S déclenche des neurones pour envoyer un signal de douleur au cerveau. Cela déclenche également un autre signal au système immunitaire qui le fait sécréter un neurotransmetteur, ou messager chimique, appelé peptide lié au gène de la calcitonine (CGRP), qui retient alors la réponse immunitaire.

Ils ont également constaté que le CGRP le fait à la fois en stoppant l’envoi de neutrophiles et en bloquant leur capacité à tuer les bactéries au site de la plaie.

« Effectivement, » note le professeur Chiu, « ce signal neuronal fait taire le système d’alarme qui appelle normalement les agents infectieux du corps à freiner l’infection. »

Il continue en expliquant qu’une telle réponse est appropriée quand une blessure est propre et non infectée – vous ne voulez pas que le système immunitaire entre et enflamme les tissus sains pour tenter de faire face à une infection qui n’existe pas.

Mais, la bactérie streptococcique en profite et invoque la même stratégie lorsque la plaie est infectée, ce qui permet à la maladie de se développer sans encombre.

Les patients au stade précoce de la fasciite nécrosante ressentent souvent une énorme douleur, mais ne montrent pas les symptômes que l’on peut s’attendre à l’accompagner – tels que la rougeur, l’enflure et l’inflammation.

Le professeur Chiu et ses collègues suggèrent, cependant, que c’est ce que vous attendez si, pour une raison quelconque, les neutrophiles qui provoquent l’inflammation et se débarrassent de la bactérie ne sont pas convoqués.

Deux moyens possibles d’arrêter la maladie

Les scientifiques ont ensuite effectué un autre ensemble d’expériences, dans lequel ils ont introduit les bactéries dans deux groupes de souris: une dans laquelle ils avaient arrêté la capacité des fibres nerveuses à transmettre des signaux de douleur, et une autre dans laquelle ils ne l’avaient pas.

Ceux-ci ont démontré que le blocage des nerfs de la douleur améliorait le contrôle de l’infection par l’organisme.

Diverses expériences dans lesquelles des souris ont reçu une injection de neurotoxine botulique A, un neurotransmetteur présent dans les traitements cosmétiques anti-rides du visage, ont montré qu’une telle approche peut fonctionner comme traitement de la maladie mangeuse de chair.

Les injections du bloqueur nerveux, même 2 jours après que les souris aient été infectées au préalable et qu’elles aient déjà subi des blessures, ont arrêté la maladie, provoquant plus de lésions tissulaires.

Les chercheurs ont également testé une autre manière possible de s’attaquer à la maladie. Ils ont montré que les inhibiteurs du CGRP éliminaient les freins du système immunitaire en empêchant les cellules nerveuses d’envoyer les signaux d’arrêt. Ils ont également arrêté la fasciite nécrosante de se propager chez les souris.

« Nos résultats révèlent un nouveau rôle surprenant des neurones dans le développement de cette maladie et pointent vers des contre-mesures prometteuses qui méritent une exploration plus poussée. »

Prof. Isaac M. Chiu

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