Passage de molécules au travers de l’épithélium du colon, via des voies spécialisées (les cellules de goblet). En rouge : les molécules transportées (antigènes) ; en bleu : l’épithélium. © Institut Pasteur/Interactions Microbiote-Hôte/Clara Delaroque et Benoit Chassaing

Une étude menée par des scientifiques de l’Institut Pasteur et de l’Inserm révèle comment la consommation d’émulsifiants alimentaires par les mères peut altérer le microbiote intestinal de leurs descendants directs au moment de la naissance, chez la souris. Ce microbiote altéré augmenterait de manière significative leur risque de développer des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et de l’obésité à l’âge adulte. Les effets délétères transgénérationnels de la consommation maternelle d’émulsifiants sur la santé des descendants soulignent ainsi la nécessité de recherches supplémentaires chez l’humain concernant l’impact d’une exposition directe aux émulsifiants durant la petite enfance. Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications.

Les émulsifiants sont des additifs alimentaires couramment utilisés afin d’améliorer la texture et la conservation des produits transformés, tels que les produits laitiers, les produits de boulangerie, les glaces, mais également certains laits infantiles en poudre. Cependant, leur impact sur la santé humaine, en particulier sur le microbiote intestinal, reste mal compris.

Dans l’étude menée par l’équipe de Benoit Chassaing, directeur de recherche Inserm et responsable du laboratoire Interactions Microbiote-Hôte (unité Inserm à l’Institut Pasteur), les scientifiques ont exposé des souris femelles à des émulsifiants courants (carboxyméthylcellulose (E466) et polysorbate-80 (E433)) pendant 10 semaines avant la gestation, puis tout au long de la grossesse et de l’allaitement. Ils ont ensuite analysé l’impact sur le microbiote intestinal de leurs descendants directs, qui eux n’ont donc jamais directement consommé ces émulsifiants. Les résultats montrent que les descendants de mères exposées à ces émulsifiants présentent des altérations significatives de leur microbiote intestinal dès les premières semaines de vie, période durant laquelle la mère transmet une partie de son microbiote par des contacts rapprochés.

Ces altérations incluent une augmentation des bactéries flagellées, dont on sait qu’elles peuvent activer le système immunitaire et déclencher une réponse inflammatoire. Les bactéries ont alors tendance à entrer en contact plus étroit avec la muqueuse intestinale, ce qui n’est pas sans conséquence. En effet, les scientifiques ont identifié que cet « empiètement » des bactéries provoque l’accélération de la fermeture de certaines voies de passage dans l’intestin qui permettent habituellement aux fragments de bactéries de traverser la muqueuse afin d’y être reconnues par le système immunitaire et ainsi construire la tolérance de l’organisme vis-à-vis de son microbiote intestinal. Or, chez les descendants de mères exposées aux agents émulsifiants, ces passages se ferment plus tôt que chez les descendants de mères non exposées, perturbant ainsi la communication entre le microbiote et le système immunitaire. Cette perturbation entraine, à l’âge adulte, une réponse immunitaire exacerbée et une inflammation chronique, augmentant significativement la susceptibilité aux maladies inflammatoires de l’intestin et à l’obésité. Cette étude établit ainsi chez la souris un lien entre ces altérations précoces du microbiote – et ceci même en l’absence d’ingestion directe d’émulsifiants – et une susceptibilité accrue aux maladies chroniques telles que l’obésité et les maladies inflammatoires intestinales à long terme.

« Il est crucial de mieux comprendre comment notre alimentation peut influencer la santé des générations futures. Ces résultats soulignent l’importance de réguler l’utilisation des additifs alimentaires, notamment dans les laits infantiles en poudre qui en contiennent souvent et qui sont consommés à un moment clé de la mise en place de notre microbiote intestinal. Nous souhaitons poursuivre ces recherches lors d’essais cliniques visant à étudier la transmission du microbiote de la mère au nourrisson, et ceci dans un contexte d’alimentation maternelle avec ou sans additifs alimentaires, mais aussi en lien avec une exposition directe à ses substances dans le lait en poudre, » commente Benoit Chassaing, principal auteur de l’étude.

Ce travail a été soutenu par un financement Starting Grant et Consolidator Grant du Conseil européen de la recherche (ERC).

Lymphocyte T (bleu et jaune) interagissant avec une cellule B (en rouge) dans le cerveau d’un modèle de souris atteintes d’encéphalomyélite. © Nicolas Fazilleau// Meryem Aloulou 

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune et inflammatoire du système nerveux central. Cela signifie que les cellules du système immunitaire s’attaquent par erreur au cerveau et à la moelle épinière, provoquant une inflammation, qu’on appelle neuro-inflammation. Comprendre les mécanismes par lesquels chacun des acteurs du système immunitaire agit dans ce contexte pathologique est un enjeu de taille pour la recherche. Dans une nouvelle étude, une équipe de recherche de l’Inserm, du CNRS et de l’université de Toulouse, regroupée au sein du laboratoire Infinity, identifie pour la première fois le rôle d’un sous type de lymphocytes T, les « Tfr régulateurs » dans l’équation. Ces cellules favorisent la migration d’autres cellules immunitaires dans le cerveau, les cellules B mémoires, responsables de la neuro inflammation et de la sévérité de la maladie. Cette découverte, réalisée à partir d’analyses du sang de patients et de modèles murins, révèle un rôle pro-inflammatoire inattendu des Tfr dans la SEP, ouvrant la voie à de nouvelles cibles thérapeutiques et biomarqueurs de l’activité de la maladie. Les résultats de cette étude sont publiés dans la revue Science Translational Medicine.

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie qui touche le système nerveux central. Le système immunitaire du patient attaque la myéline, une gaine qui protège les fibres nerveuses, ce qui provoque des lésions et perturbe la communication entre le cerveau et le reste du corps. Cette réaction auto-immune s’accompagne d’un processus de neuro-inflammation, c’est-à-dire d’une inflammation anormale et persistante du tissu nerveux, qui contribue aux dommages neurologiques. La forme la plus fréquente de la maladie est dite rémittente-récurrente, avec des poussées[1] suivies de rémissions.

Il n’existe à ce jour pas de traitement curatif, mais des traitements de fond permettent de ralentir l’évolution de la maladie, et des soins symptomatiques aident à améliorer la qualité de vie des patients. En France, environ 120 000 personnes sont concernées, avec environ 3 000 nouveaux cas par an[2].

Comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents de cette maladie est donc un enjeu de taille pour la recherche. À Toulouse, une équipe de recherche menée par Meryem Aloulou et Nicolas Fazilleau respectivement chargée de recherche et directeur de recherche Inserm s’intéresse plus spécifiquement au rôle des cellules immunitaires dans le contexte pathologique de la SEP.

Dans une nouvelle étude, l’équipe s’est intéressée au rôle des cellules T folliculaires dites régulatrices (Tfr) (encadré ci-dessus). En effet, les scientifiques ont observé la présence anormale d’une grande population de ces cellules dans le sang de patients atteints de SEP au cours d’un épisode de poussées, les mettant sur la piste du rôle des Tfr dans la neuro-inflammation caractéristique de la maladie.

Dans un modèle de souris atteintes de SEP, mais qui a la particularité de ne pas posséder de cellules Tfr, les scientifiques ont observé la présence moindre de cellules B[1], en comparaison avec un modèle porteur de Tfr. Sans l’activité des Tfr, les animaux sont atteints d’une forme plus légère de la maladie, avec moins de poussées inflammatoires.

Les chercheurs ont également identifié une molécule appelée S1PR2 à la surface des cellules B, qui est plus abondante chez les souris sans cellules Tfr. Cette molécule agit comme un frein empêchant les cellules B de quitter les ganglions lymphatiques. En l’absence de Tfr, son expression augmente, limitant le déplacement des cellules B vers le cerveau.

Ils ont ensuite décrit comment ces cellules B, une fois retrouvées dans le cerveau, contribuent à l’activation d’autres lymphocytes T responsables de l’inflammation, via la production de substances appelées cytokines pro-inflammatoires.

Ces résultats combinés suggèrent ainsi que l’activité dérégulée des Tfr favorise la neuro-inflammation épisodique (par poussées) de la sclérose en plaques. En effet, au lieu de freiner et modérer la libération des cellules B des ganglions lymphatiques, les Tfr stimulent leur activité, favorisant leur migration jusqu’au cerveau (événement à l’origine de la neuro-inflammation).

« Cette étude apporte de nouvelles connaissances sur les mécanismes en jeu dans le retournement contre soi du système immunitaire dans la SEP. Pour la première fois, nous avons identifié le rôle pro-inflammatoire des lymphocytes Tfr qui semblent favoriser l’inflammation en aidant les cellules B à atteindre le cerveau, où elles aggravent la maladie. Ces résultats apportent un éclairage nouveau sur le rôle de ces cellules et pourraient ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques ciblant leur action. », explique Meryem Aloulou, chargée de recherche à l’Inserm, co-dernière autrice de cette étude.

« À l’avenir, nous pouvons imaginer que le suivi du niveau de Tfr dans le sang des patients pourrait être utilisé comme biomarqueur pour prédire la survenue d’une poussée. En effet, des traitements existent pour empêcher l’entrée des lymphocytes dans le cerveau, mais ils sont trop lourds pour être administrés aux patients de façon prolongée », explique Nicolas Fazilleau, directeur de recherche à l’Inserm, co-dernier auteur de cette étude.

[1] Une manifestation typique de cette affection est la poussée, un épisode marqué par l’apparition de nouveaux symptômes neurologiques ou la réapparition/aggravation de symptômes déjà présents, en lien avec une inflammation aiguë du système nerveux central.

[2] https://sante.gouv.fr/soins-et-maladies/maladies/maladies-neurodegeneratives/article/la-sclerose-en-plaques#:~:text=La%20scl%C3%A9rose%20en%20plaques%20est%20une%20maladie%20du%20jeune%20adulte,cas%20sont%20diagnostiqu%C3%A9s%20chaque%20ann%C3%A9e.

[3] Pour rappel, les cellules B ou lymphocytes B sont des éléments clefs de la réponse immunitaire humorale à l’origine de la production des anticorps.

L’eczéma du nourrisson se manifeste par des démangeaisons intenses et des rougeurs sur le visage, le cou ou le ventre (image d’illustration). © Adobe stock

L’eczéma du nourrisson pourrait trouver son origine avant la naissance. En cause : un dérèglement du système immunitaire provoqué par une élévation du taux de cortisol, l’hormone du stress, pendant la grossesse, selon une étude menée in vivo chez la souris, et publiée dans la revue Nature le 27 août 2025. Ces résultats, obtenus par une équipe de recherche coordonnée par l’Inserm, le CNRS et l’Université de Toulouse, suggèrent qu’il est nécessaire de poursuivre les recherches qui explorent comment l’expérience des femmes enceintes affecte la santé des enfants.

Des démangeaisons intenses et des rougeurs sur le visage, le cou ou le ventre. L’eczéma, ou dermatite atopique (DA), peut affecter sérieusement la qualité de vie et le sommeil du bébé. Ces symptômes apparaissent souvent dans des zones humides soumises à des frottements constants telles que les plis des coudes et des genoux, ou encore à l’intérieur des couches-culottes, mais les causes profondes de la maladie restent encore mal connues.

Une nouvelle étude coordonnée par l’équipe de Nicolas Gaudenzio au sein de l’Institut Toulousain des Maladies Infectieuses et Inflammatoires (Infinity, CNRS/Inserm/UT), publiée le 27 août 2025 dans la revue Nature ouvre la voie à une meilleure compréhension de l’origine de ces symptômes. Ces derniers pourraient être causés par une élévation du taux de cortisol, l’hormone du stress, pendant le deuxième trimestre de grossesse, qui dérègle le système immunitaire fœtal et entraîne une hypersensibilité de la peau, dès la naissance.

Les auteurs ont d’abord confirmé le constat de plusieurs études[1]^,[2] : lorsqu’une mère subit un stress important pendant la grossesse, son bébé risque davantage de développer cette maladie, ce qui restait jusqu’alors inexpliqué, le lien de cause à effet n’ayant pas été démontré.

Des souris gestantes ont ainsi été exposées à des lumières désagréables pour ces animaux nocturnes, plusieurs fois par jour, entre le 13^e et le 18^e jour de leur grossesse, au moment où les systèmes immunitaire et nerveux se mettent en place au sein de la peau. Ce stress s’est immédiatement traduit par une élévation de leur taux de cortisol, comme les chercheurs ont pu l’observer grâce à des prélèvements de sang et de liquide amniotique.

Après la naissance, « à première vue, aucun signe anormal n’était visible chez la descendance, hormis une légère altération de la barrière cutanée : une perte accrue d’eau transépidermique – c’est-à-dire une évaporation de l’eau à travers la peau plus importante que d’habitude. Or, cette condition est connue pour favoriser l’apparition de l’eczéma, surtout chez les enfants », explique Nicolas Gaudenzio, chercheur Inserm et dernier auteur de l’étude.

Pour reproduire les sensations d’un bébé dans sa couche, les chercheurs ont appliqué des compresses humides sur le dos des souris. Certaines zones sensibles, telles que le cou, les plis du coude et des genoux ont ensuite été délicatement frottées à l’aide d’un ruban adhésif. Résultat : la descendance des souris stressées pendant leur grossesse a développé des éruptions cutanées et une hypersensibilité, signe de lésions eczémateuses profondes, alors que l’épiderme des souris témoins est resté intacte et lisse.

Pour mieux comprendre la cause de ces lésions, les chercheurs sont ensuite allés voir au plus près des mécanismes inflammatoires et des voies nerveuses sensorielles stimulées lors d’une poussée d’eczéma. Une première analyse par séquençage de l’ARN des fibres nerveuses qui innervent la peau a alors permis d’observer que les neurones qui perçoivent la sensation de toucher, étaient davantage activés chez la descendance des souris stressées. Ces neurones sont à l’interface entre le système nerveux central et le reste de l’organisme, dans les ganglions de la racine dorsale de la moelle épinière. Des études comportementales complémentaires ont pu mettre en évidence qu’en effet, les souriceaux issus de mères stressées avaient une sensibilité au toucher exacerbée. « Cela démontre une hypersensibilité nerveuse au niveau la peau, car ce sont ces neurones spécialisés qui transmettent la sensation du toucher sous la forme de signaux électriques au niveau du cerveau », complète Nadine Serhan, première autrice de l’étude.

Puis, les chercheurs ont observé que l’expression de nombreux gènes des mastocytes (530 au total) avait été modifiée, signe d’un profond changement dans leur fonctionnement.

« En temps normal, ces cellules immunitaires libèrent de l’histamine, la substance à l’origine des rougeurs et des démangeaisons, en présence d’un agent allergène ou irritant. Mais ici, les mastocytes sont déjà activés au repos, dans un environnement neutre, ce qui veut dire que la peau est prédisposée à développer l’inflammation », explique Nicolas Gaudenzio.

Cette découverte a été rendue possible grâce au séquençage de l’ARN à l’échelle d’une cellule unique, une approche qui consiste à isoler chaque cellule afin d’en extraire son contenu génétique et de déterminer les gènes qu’elle exprime. Ces gènes sont identifiés à partir de l’ARN, transcrit depuis l’ADN, qui renseigne sur leur fonction.

L’analyse de prélèvements sanguins de 58 femmes enceintes en collaboration avec des chercheurs et cliniciens de Singapour va dans le sens de l’hypothèse de l’équipe de recherche : des taux de cortisol élevés ont également été observés au cours du deuxième trimestre de la grossesse (qui correspond au moment où les systèmes immunitaires et nerveux se développent dans la peau chez l’humain), chez les mères souffrant d’eczéma.

« C’est la première fois qu’il y a une démonstration claire que l’eczéma du nourrisson pourrait avoir des causes antérieures à la naissance du bébé », souligne Nicolas Gaudenzio. Les chercheurs souhaitent désormais poursuivre les études sur les systèmes immunitaires et nerveux in utero, en particulier au cours du deuxième trimestre de grossesse. « Ces résultats soulignent l’importance d’étudier comment l’expérience des femmes enceintes affecte la santé des enfants », conclut le chercheur.

[1]Sausenthaler S. et al. Stress-related maternal factors during pregnancy in relation to childhood eczema: results from the LISA Study. J Investig Allergol Clin Immunol. 2009;19(6):481-7. PMID: 20128423

[2]Letourneau NL  et al. Maternal sensitivity and social support protect against childhood atopic dermatitis. Allergy Asthma Clin Immunol. 2017 May 26;13:26. doi: 10.1186/s13223-017-0199-4. PMID: 28559916; PMCID: PMC5446757

Arbre phylogénétique construit à partir de protéines à domaine SIR2 bactériennes (bleu) et eukaryotes (vert). Les protéines se répartissent en deux sous-familles, dont une, les sirims, contient les protéines SIR2 immunitaires, et notamment SIRal.

Et si les bactéries détenaient les clés d’une partie de notre propre immunité ? Depuis quelques années, certains scientifiques explorent les liens inattendus entre les protéines humaines impliquées dans la défense de l’organisme et certains mécanismes immunitaires bactériens. C’est le cas d’une équipe de scientifiques de l’Institut Curie, de l’Institut Pasteur et de l’Inserm qui vient d’identifier une protéine chez l’humain au rôle jusque-là méconnu : SIRal, dérivée d’un domaine bactérien dit « ancestral immun ». Publiés dans Science le 24 juillet 2025, leurs travaux révèlent un principe de conservation biologique qui ouvre de nouvelles voies en immunothérapie en proposant des cibles thérapeutiques d’un genre nouveau issues de l’évolution bactérienne elle-même.

Pendant longtemps, les scientifiques considéraient avoir identifié chez l’humain l’essentiel des voies de l’immunité innée qui constitue la première ligne de défense de l’organisme. En effet, l’immunité innée permet de détecter certains agents pathogènes et de déclencher une réponse rapide. Pourtant aujourd’hui, l’immunité ancestrale, un champ de recherche en pleine expansion remet en cause ce dogme. En explorant les liens évolutifs entre protéines bactériennes et humaines, les chercheuses et chercheurs comprennent qu’un nombre non négligeable de protéines impliquées dans l’immunité innée chez l’humain dérivent de celles présentes chez des bactéries. Ces protéines ne sont pas seulement conservées sur le plan structural : leur rôle immunitaire est lui aussi préservé, parfois sur des milliards d’années.

L’immunité ancestrale, mise en lumière par SIRal

Chez les bactéries, le domaine protéique SIR2 (silent information regulator 2) joue un rôle clé dans les systèmes de défense contre les phages, des virus qui infectent spécifiquement les bactéries. Lorsqu’un phage pénètre dans une bactérie, SIR2 déclenche la dégradation d’une molécule essentielle au métabolisme cellulaire et provoque la mort de la cellule infectée, protégeant ainsi le reste de la colonie.

En reconstituant l’histoire évolutive des gènes par phylogénie[1], une équipe menée par le Dr Enzo Poirier, chercheur à l’Inserm, chef d’équipe à l’Institut Curie dans l’unité Immunité et Cancer (Institut Curie, Inserm) et la Dr Aude Bernheim, responsable de l’unité Diversité moléculaire des microbes à l’Institut Pasteuront mis en évidence chez l’humain un homologue du domaine SIR2, nommé SIRal et ont démontré son rôle dans l’immunité innée ainsi que sa capacité à dégrader le NAD, une molécule essentielle au métabolisme cellulaire et à la production d’énergie.

La découverte du rôle biologique de SIRal est d’autant plus intéressante qu’elle ne concerne pas une seule protéine isolée mais une famille diversifiée de protéines que l’on retrouve dans 19 % des génomes eucaryotes analysés, répartis en cinq grandes lignées. Ces résultats confirment que des mécanismes immunitaires d’origine bactérienne sont non seulement présents, mais largement conservés au sein du vivant, avec des implications potentielles pour l’ensemble des eucaryotes, y compris chez l’humain.

En plus de l’approche phylogénétique, la Dr Delphine Bonhomme (équipe Poirier), Hugo Vaysset (équipe Bernheim) et leurs collègues ont démontré que SIRal agit comme un régulateur central de la voie des récepteurs TLR (Toll-like receptors), une famille de récepteurs capables de détecter des signaux typiques des agents pathogènes. Ainsi, cette voie TLR régulée par SIRal facilite l’expression des gènes pro-inflammatoires et déclenche la réaction immunitaire. Ils ont montré que sans SIRal, la réponse inflammatoire est fortement altérée, que ce soit face à une infection bactérienne ou virale.

« Avec SIRal, nous montrons que des éléments hérités des bactéries peuvent jouer un rôle central dans les mécanismes immunitaires eucaryotes, et notamment humains. Mais plus largement, l’immunité ancestrale nous donne accès à un réservoir insoupçonné de mécanismes immunitaires », souligne Enzo Poirier, chercheur à l’Inserm et chef d’équipe à l’Institut Curie.

« Cette découverte illustre à quel point l’évolution réutilise d’anciennes briques pour créer de nouvelles fonctions : des mécanismes nés chez les bactéries il y a des milliards d’années façonnent encore aujourd’hui notre immunité », précise Aude Bernheim, responsable de l’unité Diversité moléculaire des microbes à l’Institut Pasteur.

Une cible thérapeutique prometteuse

Au-delà de la biologie évolutive, les implications de la découverte de SIRal sont cliniques. En effet, de nombreuses pathologies auto-immunes dépendent en partie de l’activation des récepteurs TLR. SIRal représente donc une cible thérapeutique inédite, ouvrant la voie à des immunothérapies d’un nouveau genre.

[1] La phylogénie désigne l’étude des liens évolutifs entre les espèces, visant à reconstituer leurs relations de parenté à partir d’un ancêtre commun.

Macrophages de souris visualisés en imagerie par microscopie confocale. Les noyaux sont visibles en bleu, le réseau d’actine en orange. © Mónica Fernández Monreal, Bordeaux Imaging Centre

Les macrophages, cellules clés du système immunitaire, jouent un rôle central dans le nettoyage de l’organisme en ingérant et détruisant les agents pathogènes (bactéries, virus…) et les cellules endommagées. Des scientifiques de l’Inserm, du CNRS et de l’université de Bordeaux, en collaboration avec des équipes internationales, révèlent que cette fonction bien connue serait assortie d’une autre compétence surprenante : pour supporter leur activité et leur métabolisme, les macrophages seraient capables de se fournir en nutriments directement via la dégradation des bactéries ingérées. Ces travaux, à paraître dans Nature, montrent, en outre, que les macrophages extrairaient plus efficacement les nutriments des bactéries mortes que des bactéries vivantes. Des résultats qui éclairent de manière inédite le sort des pathogènes ingérés par les macrophages et ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement de vaccins et d’antibiotiques innovants.

Les nutriments sont des molécules essentielles à l’organisme pour produire de l’énergie, maintenir son métabolisme, et assurer son développement et sa croissance. Ils participent notamment à l’activation, au fonctionnement et à la différenciation des cellules immunitaires. Parmi celles-ci, les macrophages sont des cellules de l’immunité innée qui contribuent à l’entretien et au bon fonctionnement des tissus de l’organisme. Pour ce faire, ces acteurs de l’immunité présentent la propriété d’ingérer diverses particules, débris et pathogènes de grande taille, allant de la cellule lésée ou vieillie aux bactéries et virus, et de les dégrader en les digérant ; ce phénomène est appelé « phagocytose ».

Si, chez les mammifères, la plupart des cellules consomment les nutriments provenant de l’alimentation, certaines présentent des compétences additionnelles leur permettant d’aller chercher des nutriments par des procédés alternatifs. De précédentes études ont par exemple montré que certains phagocytes[1] étaient capables d’extraire des nutriments à partir des cellules mortes qu’ils digéraient. Cependant, jusqu’à présent, les scientifiques ne savaient pas si cette particularité s’appliquait uniquement à la phagocytose des cellules propres à l’organisme, ou si elle pouvait également fonctionner pour extraire les nutriments des organismes pathogènes (bactéries, virus…) phagocytés.

Un groupe de recherche international codirigé par Johan Garaude, chercheur Inserm au sein de l’unité Immunologie conceptuelle, expérimentale et translationnelle – ImmunoConcEpT (Inserm/CNRS/Université de Bordeaux), s’est ainsi intéressé à la phagocytose des bactéries par les macrophages et à son rôle potentiel dans le métabolisme de ces derniers.

Dans cette optique, les scientifiques ont comparé le métabolisme de macrophages dans différents milieux : en présence de bactéries vivantes, de bactéries mortes, ou encore uniquement en présence d’un composant de la membrane de ces bactéries, bien connue pour activer les macrophages.

Leurs résultats montrent que les macrophages ayant phagocyté les bactéries entières, qu’elles soient mortes ou vivantes, présentaient une activité métabolique liée à l’utilisation des nutriments très différente de ceux ayant été activé uniquement par le composant de la membrane bactérienne.

« Ceci suggère que la fonction des macrophages pourrait aller bien au-delà de la détection et de la simple destruction des bactéries, analyse Johan Garaude : ils semblent en effet capables de les exploiter comme source de nutriments pour soutenir leur propre métabolisme et ainsi assurer la spécificité de leur fonction d’alarme du système immunitaire. »

L’équipe de recherche montre en outre que l’efficacité de ce recyclage métabolique dépend de la viabilité des bactéries : les bactéries mortes s’avèrent être des ressources plus efficaces que les bactéries vivantes ; les macrophages ayant internalisé des bactéries mortes présentaient une meilleure activité de transport et d’utilisation des nutriments issus de leur dégradation. Ainsi, ceux ayant phagocyté des bactéries mortes possédaient de bien meilleures chances de survie dans un milieu appauvri en nutriments, contrairement à ceux qui avaient phagocyté des bactéries vivantes.

« Cette différence pourrait constituer un avantage pour la survie des macrophages dans les tissus infectés, lorsque les nutriments sont rares car déjà consommés par des bactéries se reproduisant rapidement », explique Johan Garaude.

L’étude met en évidence que cette mobilisation différenciée des nutriments est orchestrée par un mécanisme interne aux macrophages[2]. Celui-ci aurait pour fonction de restreindre le prélèvement de nutriments par le macrophage lors de la phagocytose d’une bactérie vivante. Il pourrait également limiter l’accumulation excessive de nutriments au sein du macrophage, lorsque celui-ci doit digérer en simultané un grand nombre de bactéries.

« Cela pourrait être un mécanisme protecteur pour éviter aux macrophages d’utiliser des molécules potentiellement dangereuses, qui seraient dérivées d’agents infectieux, ou encore pour réguler l’intensité de la réaction inflammatoire à l’infection, en limitant l’accès à des nutriments qui pourraient la “booster” », complète Juliette Lesbats, docteure de l’université de Bordeaux et première autrice de ces travaux.

« Nos résultats mettent en évidence la capacité des phagocytes à ajuster leur métabolisme cellulaire au “potentiel nutritif” représenté par les bactéries phagocytées, précise la chercheuse. Ils montrent comment, associée à une capacité de détection de la viabilité microbienne, cette compétence permet de réguler l’adaptation métabolique des cellules immunitaires. »

Bien que l’importance de ce mécanisme lors d’infections bactériennes reste encore à explorer, cette étude ouvre de nouvelles perspectives prometteuses pour lutter contre les résistances aux antibiotiques ou pour imaginer de nouvelles approches vaccinales.

[1] Cellules capables de phagocytose.

[2] Il s’agit de la voie de signalisation intracellulaire mTORC1.