En s'enveloppant dans des anticorps une bactérie peut devenir bénéfique
Les anticorps sont l’une des défenses les plus efficaces du corps contre les agents pathogènes venant des microbes. Mais au moins une de ces protéines du système immunitaire aiderait une bactérie apparemment inoffensive à se faire une place dans l’intestin. Cette bactérie semble inciter les immunoglobulines A (IgA), l’un des anticorps les plus abondants produits par les mammifères, à recouvrir sa surface, l’aidant à adhérer au mucus de l’intestin et à devenir une partie stable du microbiome – qui est l’ensemble des microbes de notre intestin. Cette découverte chez des souris, pourrait un jour aider les chercheurs à découvrir de nouveaux traitements pour une variété de maladies en ajoutant des microbes au corps humain.
Les bactéries influenceraient de nombreux systèmes physiologiques
Cet ajout fonctionnerait comme un « dialogue » entre les bactéries et le système immunitaire, lequel «influencerait les fonctions de nombreux systèmes physiologiques», nous explique Sidonia Fagarasan, immunologiste à l’Institut RIKEN de Yokohama au Japon, qui a proposé en 2002 que les IgA pourraient aider certaines bactéries plutôt que de les éliminer.
Les IgA ont été découvertes il y a 50 ans. Un humain fabrique quotidiennement 3 à 5 grammes de ces anticorps, soit environ 75% de la production d’anticorps du corps. Les IgA sont également abondantes dans le lait maternel, vraisemblablement pour repousser les infections. Mais après avoir remarqué que les souris ayant de faibles taux d’IgA, elles avaient des microbiomes anormaux. Fagarasan a proposé que les IgA jouaient également un rôle dans le maintien et le contrôle des bactéries dans le corps. Mais personne n’avait été capable de déterminer comment cela fonctionnait exactement jusqu’à présent.
Un ensemble de techniques immunologiques
Au California Institute of Technology de Pasadena, le microbiologiste Sarkis Mazmanian et son étudiant diplômé, Gregory Donaldson, ont tenté de comprendre comment une souche de la bactérie intestinale Bacteroides fragilis pouvait aider à atténuer les symptômes de la sclérose en plaques et même de l’autisme, et comment cela pouvait persister pendant des années dans l’environnement en constante évolution de l’intestin.
En utilisant une combinaison de techniques immunologiques et d’imagerie pour explorer la stabilité de cette bactérie dans l’intestin, Donaldson a découvert que les IgA étaient essentiels. Il s’est aperçu que la bactérie recouvrait ses surfaces cellulaires de sucres qui se liaient à plusieurs IgA. Les IgA couvraient les agents pathogènes pour les désamorcer et favorisaient leur élimination, mais dans ce cas, les IgA se sont agglomérés le long de la muqueuse intestinale et ils ont pénétré dans la couche protectrice du mucus, leur permettant de se loger jusqu’aux cellules intestinales.
Sans IgA, les microbes ne parvenaient pas à coloniser en permanence l’intestin, ont-ils rapporté aujourd’hui dans Science. « Ce n’était pas ce que nous nous attendions de trouver », nous explique Donaldson. « La même molécule provenant du système immunitaire pourrait avoir un effet différent sur différentes espèces bactériennes. »
Des souris génétiquement modifiées
L’expérience la plus révélatrice sur le rôle des IgA a impliqué des souris élevées dans un environnement exempt de germes, dont certaines avaient été génétiquement modifiées pour être incapables de produire des IgA. B. fragilis était capable de persister dans l’intestin lorsqu’il était ajouté aux souris productrices d’IgA, mais il n’a jamais réussi à coloniser les viscères des souris déficientes en IgA, ont rapporté l’équipe.
Les bactéries supplémentaires peuvent compter sur les IgA pour coloniser l’intestin; en effet, lorsque les chercheurs ont ajouté toutes les bactéries d’un microbiome dans la muqueuse de la souris aux souris exemptes de germes, déficients en IgA, quelques autres microbes n’ont pas réussi à s’établir, note Donaldson. « Cela démontre à quel point nous avons co-évolué avec notre microbiome », nous explique Mazmanian. Ce travail « commence vraiment à démêler le fondement de la symbiose. »
Les IgA semblent protéger la flore intestinale
« Ce travail confirme clairement que les IgA ont été sélectionnées de manière évolutive, non seulement pour nous protéger contre les agents pathogènes, mais peut-être encore plus pour aider la flore intestinale », ajoute Fagarasan.
Nicholas Mantis, un immunologiste du Centre Wadsworth du Département d’Etat de New York à Albany, reconnaît que cette étude démontre que les anticorps servent d’échafaudage pour permettre à cette bactérie de mieux adhérer au mucus. Mais il n’est pas sûr qu’elle ait développé des tactiques parfaitement précises pour s’assurer que les IgA adhèrent à sa surface.
De futurs traitements
Malgré tout, étant donné que les cliniciens examinaient la réintroduction de microbes intestinaux pour traiter un certain nombre de maladies où ce microbiome intestinal était hors de contrôle, l’utilisation d’anticorps pourrait aider à établir des colonies bactériennes bénéfiques, nous explique Mantis. Cela pourrait conduire à de nombreuses applications cliniques à long terme, conclut-il.
[via Science]