L'alimentation : amie et non ennemie - une nouvelle étude explique pourquoi
Des chercheurs de l'Institut Weizmann révèlent le réseau cellulaire à l'origine de la tolérance orale, le mécanisme immunitaire qui nous permet de manger des aliments en toute sécurité
Si nous sommes allergiques aux cacahuètes, aux fraises ou aux produits laitiers, nous n'hésitons pas à blâmer notre système immunitaire. Mais lorsque nous bénéficions d'une alimentation diversifiée sans réaction indésirable, nous ne nous rendons généralement pas compte que le système immunitaire est également responsable de cette situation. Le fait que nous ne considérions pas le steak ou le chou - essentiellement des matières étrangères - comme des envahisseurs hostiles est dû au mécanisme immunitaire connu sous le nom de tolérance orale. Bien que cette tolérance soit vitale pour notre survie, son mécanisme précis était resté insaisissable, malgré des années de recherche. Ranit Kedmi, de l'Institut Weizmann des sciences , a résolu un paradoxe de longue date concernant la tolérance orale et a révélé le réseau cellulaire qui en est responsable. Ces résultats pourraient aider les chercheurs à comprendre les dysfonctionnements de ce réseau, qui sont à l'origine des allergies et sensibilités alimentaires et de troubles tels que la maladie cœliaque.
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La tolérance aux aliments commence à se développer dans l'utérus, lorsque le système immunitaire du fœtus est exposé à des substances dérivées des aliments consommés par la mère. Elle continue à se développer pendant l'allaitement et lorsque l'enfant commence à manger des aliments solides, ainsi que par le biais d'interactions avec des bactéries intestinales bénéfiques, qui produisent leurs propres allergènes potentiels que le système immunitaire doit apprendre à ignorer.
Pendant des années, on a pensé que la tolérance alimentaire était orchestrée par des cellules immunitaires appelées cellules dendritiques. Ces cellules, qui ont valu à leur découvreur, Ralph Steinman, le prix Nobel 2011, sont les principales responsables des attaques du système immunitaire. En cas d'infection, ces cellules découpent les microbes et présentent leurs morceaux à d'autres cellules, déclenchant ainsi l'attaque du système immunitaire. Mais la conception dominante de la tolérance orale voulait qu'après avoir examiné les aliments digérés, elles puissent décider de maintenir cette attaque à distance, en demandant aux cellules immunitaires de se mettre en veilleuse et de supprimer toute action. Curieusement, lorsque les chercheurs ont éliminé le sous-ensemble de cellules dendritiques suspecté dans des modèles animaux, la tolérance orale s'est tout de même développée.
Kedmi a émis l'hypothèse que la réponse devait être recherchée dans un type de cellule qu'elle avait découvert au cours de ses études postdoctorales : Les cellules ROR-gamma-t, dont la lignée exacte est encore inconnue. Cette intuition s'est avérée exacte. Dans leur nouvelle étude publiée dans Nature, l'équipe de Kedmi du département d'immunologie systémique de Weizmann, dirigée par Anna Rudnitsky, étudiante en maîtrise, a montré que ce sont les cellules ROR-gamma-t, et non les cellules dendritiques conventionnelles, qui déclenchent le mécanisme de tolérance. Lorsque Rudnitsky a éliminé la capacité de ces cellules particulières à présenter des particules alimentaires au système immunitaire des souris, les animaux ont rapidement développé des allergies alimentaires.
"Apparemment, la division du travail dans le système immunitaire est beaucoup plus importante que ce que l'on pensait auparavant", explique Kedmi. "Les cellules dendritiques ne décident pas toujours d'attaquer ou non les substances étrangères. Au contraire, des acteurs complètement différents - des cellules spécifiques et rares - se consacrent au lancement d'un mécanisme qui garantit que nous pouvons consommer des aliments en toute sécurité."
Rudnitsky et son équipe ont ensuite cherché à décrypter complètement le mécanisme de tolérance orale. En manipulant sélectivement des gènes et en éliminant différents types de cellules chez la souris, puis en surveillant les réponses cellulaires à la nourriture à l'aide d'outils génétiques avancés et de la microscopie, les chercheurs ont identifié un réseau coordonné de quatre types de cellules cruciales pour la prévention des réactions immunitaires à la nourriture. Ce réseau est initié par les cellules ROR-gamma-t, dont les signaux sont relayés par deux autres types de cellules pour finalement supprimer le quatrième : les cellules CD8 militantes du système immunitaire, normalement chargées de tuer les cellules infectées ou de déclencher l'inflammation contre les menaces perçues.
Ces découvertes, en particulier celle du dernier maillon du réseau, ont soulevé d'autres questions intrigantes pour Kedmi. Que se passerait-il si le système immunitaire rencontrait des protéines microbiennes similaires à des ingrédients alimentaires ? Comment pourrait-il lutter efficacement contre l'infection microbienne après avoir supprimé la réponse CD8 à ces ingrédients ? En outre, si la tolérance orale supprime cette réponse immunitaire, pourquoi les microbes n'ont-ils pas évolué pour se déguiser en aliments afin d'échapper au pouvoir de destruction des CD8 ?
Pour répondre à ces questions, les chercheurs ont testé si les souris pouvaient développer une immunité contre un microbe qui exprime une protéine déjà identifiée par le système immunitaire de la souris comme étant de la nourriture. Ils ont mis en évidence une dynamique remarquable : Face à une menace, le système immunitaire des souris a temporairement suspendu le programme de tolérance, déployant des cellules CD8 pour combattre l'infection. Ce n'est qu'après la disparition de l'infection que le réseau cellulaire a permis au programme de tolérance de reprendre.
Kedmi utilise l'analogie de deux pays voisins pacifiques : "Si un agresseur tire soudainement de l'autre côté de la frontière, il sera rapidement neutralisé par les forces de l'autre partie, en dépit des accords de paix. Le système immunitaire fonctionne selon un principe similaire. Face à une infection, il donne la priorité à la lutte contre le microbe responsable de la maladie, mettant temporairement de côté les mécanismes de tolérance".
En substance, l'équipe de Kedmi a découvert un réseau cellulaire sophistiqué et dynamique qui permet au système immunitaire de prévenir les réponses inflammatoires à la nourriture tout en restant sur ses gardes face à l'infection. Cette découverte ouvre de nouvelles voies prometteuses pour la recherche sur les dysfonctionnements du mécanisme de tolérance orale qui entraînent des allergies et des maladies. Par exemple, les nouvelles découvertes pourraient aider à révéler comment la dernière étape du mécanisme de tolérance, la suppression des cellules CD8, échoue dans la maladie cœliaque, ce qui fait que les CD8 attaquent par erreur la muqueuse intestinale en réponse au gluten. Une compréhension détaillée des points spécifiques de défaillance du réseau de tolérance orale dans tous les types d'allergies et de sensibilités alimentaires pourrait ouvrir la voie à de meilleurs traitements.
Hanna Oh, Maya Margolin, Inbar Shteinberg, le Dr Liat Stoler-Barak et le professeur Ziv Shulman du département d'immunologie systémique de Weizmann, ainsi que le Dr Bareket Dassa du département des installations de base des sciences de la vie de Weizmann ont également participé à l'étude.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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