Un système à double sens adapte la réponse immunitaire centrale

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La réponse immunitaire est un processus complexe au cours duquel une infection par un organisme extérieur, potentiellement pathogène, est détectée puis combattue. Cette réponse est le fruit de l’action coordonnée de plusieurs organes et familles de cellules, qui communiquent entre eux par le biais de molécules chimiques circulant dans le sang. Parmi ces molécules une famille appelée cytokines joue le rôle d’alarme de l’organisme. L’interleukine-1 est une des molécules de cette famille. Elle est libérée dans le sang, sur le site de l’infection, par certaines cellules du système immunitaire, et il est connu qu’elle provoque l’activation de certains neurones situés dans le cerveau, qui déclenchent alors la réponse immunitaire centrale : une cascade de signalisations partant du cerveau, qui active les principaux organes immunitaires, la production de cellules immunitaires et toutes les opérations nécessaires au combat contre l’infection mais également la sensation d’"être malade" (fatigue, perte d’appétit, fièvre,etc.). Le problème est que le cerveau est isolé de la circulation sanguine par un filtre très puissant, appelé barrière hémato-encéphalique et que les cytokines sont des molécules trop imposantes pour pouvoir passer à travers. Jusqu’à présent, il était donc impossible d’expliquer comment l’interleukine-1 pouvait activer les neurones responsables du déclenchement de la réponse immunitaire centrale.

Des études ont montré que l’interleukine-1 ne passe pas elle-même la barrière hémato-encéphalique mais interagit avec les cellules des parois des vaisseaux sanguins (appelées cellules endothéliales) pour générer une molécule chimique secondaire servant de messager, qui pourra franchir le filtre et activer les neurones. Les cellules endothéliales doivent cependant être fortement stimulées pour être activées. A proximité se trouvent des macrophages périvasculaires (i.e. situés à la périphérie des vaisseaux sanguins) qui sont beaucoup plus sensibles que les cellules endothéliales mais ne sont pas en contact avec le flux sanguin.

Pour comprendre le rôle de ces deux types de cellules, une équipe du Salk Institute de San Diego, Californie, a utilisé la capacité des macrophages à ingurgiter des particules solides : en injectant des particules remplies de clodronate (une molécule toxique pour les cellules) dans le cerveau de souris, les chercheurs ont pu détruire spécifiquement leurs macrophages périvasculaires. Ils ont ensuite étudié la réponse de ces souris à l’interleukine-1. Le rôle de transmetteur des macrophages a été démontré par l’incapacité des souris traitées à enclencher une réponse immunitaire centrale mais les chercheurs ont également découvert un deuxième rôle joué par ces cellules : ils réduisent la réponse violente qu’ont les cellules épithéliales lorsqu’elles sont mises au contact de molécules appelées lipopolysacharides, constituant de la membrane cellulaire de certaines bactéries. Les macrophages jouent donc un double rôle : en fonction du contexte, ils peuvent jouer un rôle inflammatoire ou anti-inflammatoire (respectivement activation ou réduction de la réponse immunitaire)

Cette étude, menée par Paul Sawchenko, a donc permis d’identifier un mécanisme à double sens au niveau du cerveau. Cette découverte est particulièrement intéressante pour l’étude des maladies neuro-dégénératives, comme Alzheimer ou Parkinson, dans lesquelles la réponse immunitaire centrale joue un rôle important. Ces maladies s’accompagnent souvent d’infections ou d’une inflammation généralisée qui détériorent l’état de sante général des patients. Ce système de transmission à double sens pourrait donc constituer une piste intéressante pour développer des stratégies de régulation de la réponse immunitaire centrale. L’équipe du Pr. Sawchenko cherche maintenant à identifier les transmetteurs chimiques échangés entre les cellules épithéliales et les macrophages périvasculaires, et qui sont à l’origine de la dualité de ce système.

Source :

Dual role of immune cells in the brain, Salk Institute Press Release, 13/01/2010 - http://www.salk.edu/news/pressrelease_details.php?press_id=403

Pour en savoir plus, contacts :


- Sur la barrière hémato-encéphalique : article wikipedia (Anglais) : http://en.wikipedia.org/wiki/Blood-brain_barrier
- Pr. Paul Sawchenko, page personnelle : http://www.salk.edu/faculty/sawchenko.html
Code brève
ADIT : 62007

Rédacteur :

Thomas Biedermann, deputy-sdv.mst@consulfrance-losangeles.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….