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Cerveau et système immunitaire, alliés contre les infections

Représentation artistique de virus et bactéries qui attaquent le système immunitaire d'un humain.

Représentation artistique de virus et bactéries qui attaquent le système immunitaire d'un humain.

Photo : iStock

Radio-Canada

Des mécanismes de coopération entre le système nerveux et le système immunitaire face aux agressions des virus et bactéries ont été observés par des chercheurs français.

Les travaux de la chercheuse Sophie Ugolini et de ses collègues de l’INSERM mettent ainsi en évidence l’implication du cerveau dans la régulation de la réaction inflammatoire induite par le système immunitaire au moment d’une infection, mais aussi son effet protecteur contre une inflammation autodestructrice.

L'aspect le plus inattendu de notre découverte a été que cette régulation empêche le système immunitaire de s’emballer et de détruire les tissus sains, tout en maintenant pleinement ses propriétés antivirales nécessaires à l'élimination efficace du virus.

Sophie Ugolini

Le saviez-vous?

  • Le système immunitaire est l’ensemble des mécanismes de défense de l'organisme contre les infections (virus, bactéries) ou contre des molécules étrangères (pollen).
  • La réponse immunitaire est le déclenchement de la réaction du corps (le système immunitaire) aux menaces extérieures.

Réagir devant la menace

Lors d’une infection par des virus ou d'autres organismes pathogènes, le système immunitaire se mobilise pour éliminer la menace.

À ce moment, les cellules immunitaires libèrent des molécules inflammatoires appelées cytokines. Ces dernières sont responsables du processus d’inflammation nécessaire pour lutter contre la propagation des pathogènes dans le corps.

Or, il peut arriver que cette réaction inflammatoire s’emballe et devienne toxique pour le corps avec pour résultat l’apparition de lésions aux organes infectés qui peuvent même mener au décès.

Le cerveau, ce modérateur

D’autres travaux ont déjà montré qu’en cas d’infection, le cerveau est mobilisé pour réguler la réaction inflammatoire. Ainsi, lorsqu’il détecte les cytokines produites par les cellules immunitaires, le cerveau induit la sécrétion dans le sang d'hormones connues pour être des régulateurs négatifs de l’inflammation : les glucocorticoïdes.

Les propriétés des glucocorticoïdes sont d’ailleurs très utilisées en médecine dans de nombreuses pathologies. Leur mode d'action précis restait toutefois mystérieux.

Le travail des glucocorticoïdes

L’équipe française s’est donc intéressée, chez la souris, au rôle des glucocorticoïdes produits à la suite de l'activation du cerveau dans le contrôle de l’intensité d’une réaction inflammatoire causée par l’infection virale.

Elle a montré que ces hormones régulent l’activité d’une population de cellules immunitaires, productrices de cytokines inflammatoires et ayant des activités antivirales et même antitumorales : les lymphocytes NK (pour natural killers, tueurs naturels). Ces cellules possèdent un récepteur qui est activé par les glucocorticoïdes produits après l'infection.

Cette activation entraîne l’expression à la surface des lymphocytes NK d’une molécule appelée PD-1. Cette molécule suscite beaucoup d'intérêt dans le milieu médical et est ciblée dans de nombreux traitements anticancéreux, puisqu’elle possède une action inhibitrice sur l'activité des cellules immunitaires qui l'expriment.

Les chercheurs ont ainsi observé que les souris mutantes n’exprimant pas le récepteur aux glucocorticoïdes dans leurs cellules NK étaient plus susceptibles de développer une réaction d’hyperinflammation et de mourir lors d’une infection.

En bref

  • L’expression du récepteur aux glucocorticoïdes par les cellules NK est nécessaire pour réguler l’intensité de l‘inflammation afin que la réponse contre le virus ne devienne pas toxique pour le corps.
  • Cette régulation est régie grâce à l'effet inhibiteur de la molécule PD-1 qui, dans une infection, limite la production de cytokines inflammatoires par les cellules NK.

Cette nouvelle connaissance pourrait permettre de développer de nouveaux médicaments ciblant cette voie de régulation.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Nature Immunolog (Nouvelle fenêtre)y (en anglais).

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