L'étude pourrait avoir des implications importantes pour les infections cérébrales et les maladies neurodégénératives

Plus de 30 millions d'Américains sont infectés par un parasite cérébral propagé par les chats et la viande contaminée, mais la plupart ne présenteront jamais de symptômes.

Une nouvelle découverte de la faculté de médecine de l'Université de Virginie explique pourquoi, et cette découverte pourrait avoir des implications importantes pour les infections cérébrales, les maladies neurodégénératives et les maladies auto-immunes.

Les chercheurs UVA ont découvert que le parasite, Toxoplasma gondii, est tenu en échec par des défenseurs du cerveau appelés microglie.

Ces microglies libèrent une molécule immunitaire unique, IL-1α, qui recrute des cellules immunitaires du sang pour contrôler le parasite dans le cerveau, ont découvert les scientifiques. Ce processus fonctionne si bien que très peu de personnes développent une toxoplasmose symptomatique, la maladie causée par le parasite.

Comprendre le rôle des microglies est essentiel car elles sont normalement les seules cellules immunitaires à l'intérieur du cerveau.

La nouvelle découverte révèle comment ils recrutent de l'aide en cas de besoin, et cette découverte pourrait s'appliquer à toute affection cérébrale avec une composante immunologique – y compris les lésions cérébrales, les maladies neurodégénératives, les accidents vasculaires cérébraux, la sclérose en plaques et plus encore.

« La microglie doit mourir pour sauver le cerveau de cette infection », a déclaré le chercheur Tajie Harris, PhD, du département de neurosciences de l'UVA et directeur par intérim du Center for Brain Immunology and Glia (BIG). «Sinon, l'IL-1α reste coincé à l'intérieur de la microglie et n'alerterait pas le système immunitaire que quelque chose ne va pas.

Le cerveau et le système immunitaire

Le département de neurosciences de l'UVA et le centre BIG ont complètement réécrit ces dernières années notre compréhension de la relation entre le cerveau et le système immunitaire du corps. Pendant des décennies, les manuels ont enseigné que le cerveau était déconnecté du système immunitaire.

La recherche UVA, cependant, a montré que ce n'était pas le cas, au grand choc de la communauté scientifique. De nombreux chercheurs explorent actuellement les implications de cette découverte majeure.

Un domaine d'intérêt est la microglie et son rôle dans la défense du cerveau. C'est une question à laquelle il est difficile de répondre car la microglie est étroitement liée à d'autres cellules immunitaires ailleurs dans le corps. Jusqu'à récemment, les outils de laboratoire conçus pour cibler la microglie ciblaient également ces autres cellules, ce qui rendait difficile la distinction entre les deux.

La chercheuse UVA Samantha J. Batista, étudiante diplômée du laboratoire de Harris, a utilisé une approche élégante qui a mis à profit la nature durable de la microglie pour comprendre son rôle dans l'infection cérébrale. Elle et ses collègues ont découvert que l'infection provoquait la mort de la microglie de manière inflammatoire – une manière que les cellules immunitaires étroitement apparentées ne font pas.

La microglie a éclaté, ont déterminé les chercheurs, pour recruter des cellules immunitaires appelées macrophages pour contrôler la Toxoplasma gondii infection. Cette découverte aide à expliquer pourquoi la plupart des gens n'ont aucun problème à contrôler le parasite, alors que certains – en particulier les personnes immunodéprimées – peuvent devenir très malades.

Comprendre de telles voies pourrait être bénéfique pour d'autres maladies impliquant une neuroinflammation. Nous pouvons nous demander si la promotion de cette voie est utile dans les situations où vous avez besoin de plus d'une présence immunitaire dans le cerveau, comme les infections ou les cancers, et également si l'inhibition de cette molécule pourrait être utile dans les maladies provoquées par une trop grande neuroinflammation, comme la sclérose en plaques.. « 

Samantha J.Batista, chercheuse et étudiante diplômée, laboratoire de Harris, University of Virginia Health System

Cibler une voie spécifique comme celle-ci pourrait avoir moins d'effets hors cible que cibler l'inflammation plus largement. « 

À l'avenir, Harris, Batista et leurs collaborateurs souhaitent comprendre comment la microglie détecte les parasites dans le cerveau. La microglie pourrait reconnaître directement la présence du parasite, ou elle pourrait reconnaître des dommages aux tissus cérébraux, un phénomène qui se produit dans de nombreuses maladies.

«Le système immunitaire doit pénétrer dans le cerveau pour lutter contre les infections dangereuses», a déclaré Harris, qui fait partie du Centre d'immunologie Carter UVA.

« Nous comprenons maintenant comment la microglie sonne l'alarme pour protéger le cerveau. Nous soupçonnons que des signaux similaires sont manqués ou mal interprétés dans la maladie d'Alzheimer, ouvrant une nouvelle avenue de recherche passionnante dans le laboratoire. »

La source:

Système de santé de l'Université de Virginie

Référence du journal:

Batista, S. J., et al. (2020) La libération d'IL-1α dépendante de la gasdermine-D à partir de la microglie favorise l'immunité protectrice lors d'une infection chronique à Toxoplasma gondii. Communications de la nature. doi.org/10.1038/s41467-020-17491-z.

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