Une découverte pourrait conduire à de nouveaux traitements pour les réactions allergiques potentiellement mortelles
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Les allergies alimentaires touchent plus d'un demi-milliard de personnes dans le monde. Dans les cas les plus graves, même une petite bouchée du mauvais aliment peut déclencher l'anaphylaxie, une réaction allergique rapide et généralisée qui peut entraîner des difficultés respiratoires, une chute dangereuse de la tension artérielle et même la mort.
Les scientifiques comprennent depuis longtemps comment les allergènes injectés - comme ceux utilisés dans les tests de laboratoire ou les piqûres d'insectes - déclenchent l'anaphylaxie. En revanche, ils ne savent pas comment l'anaphylaxie se déclenche dans l'intestin après l'ingestion d'un allergène alimentaire.
Aujourd'hui, des chercheurs de l'Arizona State University, en collaboration avec une équipe dirigée par l'université de Yale et d'autres partenaires, ont mis le doigt sur un coupable surprenant : des cellules immunitaires spécialisées de l'intestin qui produisent de puissants messagers chimiques.
Ces messagers chimiques peuvent provoquer la contraction des muscles des voies respiratoires et de l'intestin, augmenter la production de mucus et stimuler l'inflammation. On sait déjà qu'ils jouent un rôle dans les crises d'asthme. Cette étude montre qu'ils sont également des facteurs clés des réactions allergiques alimentaires sévères qui commencent dans l'intestin.
Les résultats, publiés dans le numéro actuel de Science, révèlent que les réactions aux allergènes dans l'intestin sont fondamentalement différentes des réactions aux allergènes qui pénètrent directement dans la circulation sanguine.
"Jusqu'à présent, nous supposions que l'anaphylaxie suivait la même voie, quel que soit l'endroit où les allergènes pénétraient dans l'organisme, l'histamine provenant des mastocytes étant le principal moteur", explique Esther Borges Florsheim, chercheuse à l'ASU. "Notre étude montre que lorsque des allergènes sont ingérés, un ensemble spécialisé de mastocytes dans l'intestin ne libère pas d'histamine, mais produit des molécules à base de lipides appelées leucotriènes. Ces molécules, plutôt que l'histamine, déclenchent l'anaphylaxie dans le tractus gastro-intestinal".
M. Florsheim est chercheur au Biodesign Center for Health Through Microbiomes et professeur adjoint à la School of Life Sciences de l'ASU.
Jusqu'à récemment, les scientifiques ne savaient pas vraiment pourquoi les allergènes alimentaires pouvaient provoquer une réaction en chaîne aussi dangereuse dans l'organisme. Une nouvelle étude a mis en évidence une source inattendue : les cellules immunitaires de l'intestin qui libèrent de puissants signaux chimiques capables de déclencher l'anaphylaxie.
Jason Drees: The Biodesign Institute at ASU
Des voies différentes pour un même résultat dangereux
Dans les allergies alimentaires et systémiques, les cellules immunitaires appelées mastocytes jouent un rôle central. Lorsque ces cellules détectent un allergène par l'intermédiaire d'anticorps appelés immunoglobulines E, ou IgE, elles éclatent et libèrent des substances chimiques qui provoquent des gonflements, une hypotension artérielle et d'autres symptômes.
Dans la circulation sanguine, la plus importante de ces substances chimiques est l'histamine, ce qui explique pourquoi les antihistaminiques peuvent être utiles dans certaines situations allergiques. Toutefois, les nouvelles recherches montrent que lorsqu'un allergène est ingéré, les mastocytes de la muqueuse intestinale réagissent différemment. Ils produisent relativement peu d'histamine. En revanche, ils augmentent la production de cystéinyl leucotriènes, une famille de lipides inflammatoires déjà connus pour rétrécir les voies respiratoires dans des affections telles que l'asthme.
Dans la muqueuse intestinale, les mastocytes intestinaux reçoivent des signaux des cellules épithéliales voisines. Ces signaux modifient l'activité des cellules, de sorte qu'elles produisent plus de leucotriènes et moins d'histamine. Des analyses génétiques et chimiques détaillées ont montré qu'il existe plusieurs sous-types de mastocytes intestinaux. Par rapport aux autres mastocytes de l'organisme, ceux de l'intestin sont plus enclins à produire des leucotriènes.
Des recherches antérieures ont montré que le blocage de la voie des IgE - soit en éliminant les anticorps IgE ou le récepteur auquel ils se lient sur les mastocytes - permettait d'éviter l'apparition de symptômes graves.
Une nouvelle façon de prévenir les urgences liées aux allergies alimentaires
Pour vérifier si les leucotriènes étaient réellement à l'origine de la réaction, l'équipe a utilisé le zileuton, un médicament approuvé par la FDA pour traiter l'asthme, qui bloque une enzyme cruciale nécessaire à la fabrication des leucotriènes.
Les résultats ont montré que le médicament réduisait les symptômes de l'allergie et protégeait contre une dangereuse chute de la température corporelle, caractéristique de l'anaphylaxie.
Il est important de noter que le même médicament n'a pas empêché les réactions causées par des allergènes injectés dans la circulation sanguine. Cette découverte montre que la voie intestinale est différente de la voie allergique corporelle et qu'elle possède ses propres moteurs chimiques.
Les traitements d'urgence actuels pour les réactions allergiques graves, tels que l'épinéphrine, visent à inverser rapidement les symptômes une fois que l'anaphylaxie s'est déclenchée. Les antihistaminiques peuvent être utiles en cas de réactions légères, mais ils sont beaucoup moins efficaces pour prévenir les événements graves, en particulier ceux déclenchés par la nourriture.
Les nouveaux résultats suggèrent que le ciblage des leucotriènes pourrait constituer une nouvelle approche préventive ou thérapeutique de l'anaphylaxie déclenchée par les aliments.
D'autres recherches sont encore nécessaires pour vérifier si les résultats de cette étude peuvent être appliqués à l'homme. Toutefois, les médicaments qui bloquent la production de leucotriènes (comme le zileuton) ou les récepteurs des leucotriènes (comme le montelukast, également couramment utilisé pour l'asthme) sont déjà approuvés pour d'autres usages, ce qui pourrait accélérer les tests pour les applications liées aux allergies alimentaires.
Plus qu'une simple réaction intestinale
Au-delà des applications cliniques potentielles, ces travaux modifient la façon dont les scientifiques envisagent les réactions allergiques. Ils montrent que la manière dont un allergène pénètre dans l'organisme - par la peau, la circulation sanguine ou l'intestin - peut déterminer le type de réaction immunitaire en cause.
"Cette découverte met en évidence le caractère unique de l'intestin dans sa façon de détecter les allergènes et potentiellement d'autres défis environnementaux nocifs, tels que les additifs alimentaires", explique M. Florsheim. "Elle permet également d'expliquer une énigme de longue date : pourquoi les niveaux d'anticorps spécifiques aux aliments, en particulier les IgE, ne permettent pas de prédire de manière fiable le risque d'allergie alimentaire.
Les chercheurs prévoient de poursuivre leurs travaux en étudiant si des populations de mastocytes et des voies de transmission des leucotriènes similaires existent dans l'intestin humain, et si leur blocage peut réduire ou prévenir les réactions graves chez les personnes souffrant d'allergies alimentaires potentiellement mortelles.
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.
Publication originale
Nathaniel D. Bachtel, Jaime L. Cullen, Min Liu, Steven A. Erickson, Vassily I. Kutyavin, Darine W. El-Naccache, Esther B. Florsheim, Jaechul Lim, Zuri A. Sullivan, Raiden Imaeda, Andrew Hudak, Cuiling Zhang, Ruslan Medzhitov; "Intestinal mast cell–derived leukotrienes mediate the anaphylactic response to ingested antigens"; Science, Volume 389
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