Comment le corps construit une relation saine avec les «bonnes» bactéries intestinales ?

Pour établir une relation saine avec de «bonnes» bactéries intestinales, le corps entraîne le système immunitaire à reconnaître ces microbes à un stade précoce. Crédit image: François-Joseph Lapointe, Université de Montréal.

«Comment le corps construit une relation saine avec les «bonnes» bactéries intestinales», source University of Utah Health.

La relation de notre corps avec les bactéries est complexe. Bien que les bactéries infectieuses puissent causer des maladies, notre intestin fait également équipe avec de «bonnes» bactéries qui contribuent à la nutrition et nous aident à rester en bonne santé. Mais même les «bonnes» peuvent avoir de mauvais effets si ces bactéries se retrouvent dans les tissus et les organes là où elles ne sont pas censées se trouver.

Désormais, l'étude publiée dans Nature révèle des aperçus sur la façon dont le corps maintient cet équilibre. Des recherches sur des souris démontrent que le début de la vie est un moment critique où le système immunitaire apprend à reconnaître les bactéries intestinales et met en place une surveillance qui les maintient sous contrôle. Des défauts dans ces mécanismes pourraient aider à expliquer pourquoi le système immunitaire attaque parfois les bonnes bactéries au mauvais endroit, provoquant l'inflammation chronique responsable de la maladie inflammatoire de l'intestin, disent les auteurs de l'étude.

«Dès notre naissance, notre système immunitaire est mis en place de manière à pouvoir en apprendre le plus possible pour distinguer le bon du mauvais», dit Matthew Bettini, professeur de pathologie à l’University of Utah Health et co-auteur avec l'immunologiste du Sloan Kettering Institute Gretchen Diehl, «Nos études montrent clairement qu'il existe une fenêtre dans laquelle le microbiote intestinal a accès au processus d'éducation immunitaire. Cela ouvre des possibilités de conception de produits thérapeutiques qui peuvent influencer la trajectoire du système immunitaire à ce stade précoce.»

Définition des limites

En cherchant à comprendre comment le corps entretient une relation saine avec les bactéries, Bettini, Diehl et leurs collègues ont découvert comment le microbiote intestinal résidant façonne le système immunitaire en développement. Ils ont découvert que des cellules immunitaires spécialisées capturent des morceaux de bactéries et les transportaient sur de longues distances, de l'intestin au thymus. Situé dans la poitrine, au-dessus du cœur, le thymus est une glande chargée d'«éduquer» les cellules immunitaires T. La livraison de la cargaison incite le thymus à produire des cellules T ciblées sur le microbiote. Ensuite, les cellules T quittent le thymus pour surveiller les ganglions lymphatiques, l'intestin et d'autres sites afin de garder les bactéries sous contrôle.

Les scientifiques ont identifié ces étapes en ensemencant les intestins de souris avec un certain type de bactéries. En réponse, le thymus a produit des cellules T qui ont spécifiquement reconnu ces bactéries. Cependant, les scientifiques ne savaient pas comment cela s'était produit.

La découverte de l'ADN des bactéries présentes dans le thymus et les ganglions lymphatiques a été le premier indice que le microbiote a migré vers ces sites. Pour retracer leur voyage, les chercheurs ont utilisé des souris spécialement conçues dont les cellules sont fluorescentes en rouge après avoir été exposées à un laser. Dans les deux jours suivant la photoactivation, les cellules rouges de l'intestin ont fini par se diriger vers le thymus, les ganglions lymphatiques et la rate.

Ces processus étaient robustes au cours des premières semaines de vie, mais ont considérablement diminué au moment où les souris ont atteint l'âge adulte.

«Notre étude remet en question les hypothèses précédentes selon lesquelles les agents pathogènes potentiels n'ont aucune influence sur les cellules immunitaires qui se développent dans le thymus», explique Bettini. «Au lieu de cela, nous voyons qu'il existe une fenêtre d'opportunité pour le thymus d'apprendre de ces bactéries. Même si ces événements qui déterminent la présence des cellules T se produisent tôt dans la vie, ils peuvent avoir un impact plus important plus tard dans la vie.»

Mauvaise éducation

Cette notion a été rendue évidente par la découverte que les lymphocytes T programmés pour cibler des bactéries bénéfiques pouvaient servir de défense contre les «mauvaises» bactéries étroitement liées. Les souris peuplées de E. coli à un jeune âge étaient plus de six fois plus susceptibles de survivre à une dose mortelle de Salmonella plus tard dans la vie. Les résultats suggèrent que le renforcement de l'immunité au microbiote renforce également la protection contre les bactéries dangereuses que le corps n'a pas encore rencontrées.

«Dès notre naissance, notre système immunitaire est mis en place de manière à pouvoir en apprendre le plus possible pour distinguer le bien du mal.»

Se plonger dans ces premières communications entre le corps et le microbiote démontre à quel point il est important d'amorcer le système immunitaire dès le début, dit Bettini. «Cette éducation précoce des cellules immunitaires T est absolument nécessaire pour développer rapidement un large répertoire de cellules pour nous protéger.»

«Nous pensons que nos découvertes peuvent être étendues à des domaines de recherche où certaines bactéries se sont révélées soit protectrices soit pathogènes pour d'autres conditions, telles que le diabète de type 1 et de type 2», dit Bettini. «Désormais, nous nous demandons si cette fenêtre d'exposition bactérienne et de développement des cellules T sera également importante pour déclencher ces maladies?»