C’est bien connu, lors d’une infection, le système immunitaire est en première ligne pour défendre l’organisme face à cette agression. Et si le cerveau travaillait « main dans la main » avec le système immunitaire pour l’aider dans sa tâche ? C’est ce que suggèrent de récents travaux parus dans la revue Nature Immunology et qui mettent en évidence l’implication du cerveau dans la régulation de la réaction inflammatoire induite par le système immunitaire lors d’une infection.

Réponse immunitaire et rôle du cerveau

Une infection causée par des virus ou d’autres organismes pathogènes entraîne une activation du système immunitaire en charge d’éliminer les agents infectieux. Les cellules immunitaires libèrent alors des molécules inflammatoires appelées « cytokines », responsables du processus d’inflammation indispensable pour lutter contre la dissémination des éléments pathogènes dans l’organisme.

Néanmoins, il peut arriver que la réaction inflammatoire soit excessive ou s’emballe provoquant alors des lésions irréversibles au niveau des organes infectés voire le décès. D’où la nécessité de réguler cette réponse inflammatoire.

Des études menées par le passé ont déjà démontré le rôle du cerveau en tant que régulateur de la réaction inflammatoire en cas d’infection. En détectant les cytokines produites par les cellules immunitaires, le cerveau provoque la sécrétion dans le sang d’hormones appelées « glucocorticoïdes », connues pour être des régulateurs négatifs de l’inflammation. La médecine moderne a fréquemment recours aux propriétés de ces hormones mais leur mécanisme d’action n’est pas encore totalement élucidé.

Dans ce contexte, des chercheurs de l’Inserm, du CNRS et d’Aix Marseille Université (AMU) au sein du Centre d’immunologie de Marseille-Luminy (CNRS/Inserm/AMU), se sont intéressés au mécanisme d’action de ces glucocorticoïdes dans le contrôle de l’intensité de la réaction inflammatoire générée par l’infection virale sur une population de souris.

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Glucocorticoïdes et régulation de l’inflammation

Les recherches menées par les équipes de scientifiques les ont conduites à observer que les glucocorticoïdes régulaient l’activité de cellules immunitaires particulières appelées « cellules Natural Killer » (ou NK).

À savoir ! Les cellules Natural Killer (ou cellules NK) désignent une population de cellules immunitaires, productrices de cytokines inflammatoires et possédant des activités antivirales et antitumorales majeures.

En effet, les glucocorticoïdes générés par le cerveau lors d’une infection activent le récepteur des cellules NK. Cette activation entraîne alors l’expression à la surface des cellules NK d’une molécule appelée PD-1 qui, dans le cadre d’une infection, limite la production de cytokines inflammatoires par les cellules NK.

À savoir ! La molécule PD-1 est ciblée dans de nombreux traitements anticancéreux car elle possède une action inhibitrice sur l’activité des cellules immunitaires qui l’expriment.

En observant des souris ayant subi une mutation génique les empêchant d’exprimer le récepteur aux glucocorticoïdes à la surface de leurs cellules NK, les scientifiques ont découvert qu’elles avaient tendance à développer une très forte réaction inflammatoire, une « hyper-inflammation », et à succomber lors d’une infection. Ces manifestations ne s’observaient pas chez les souris n’ayant pas subi cette mutation.

Ces observations permettent aux scientifiques de conclure que l’expression du récepteur aux glucocorticoïdes par les cellules NK est nécessaire à la régulation de l’intensité de l‘inflammation afin que la réponse de défense contre le virus ne devienne pas toxique pour l’organisme.

La directrice de l’étude conclut : « L’aspect le plus inattendu de notre découverte a été que cette régulation empêche le système immunitaire de s’emballer et de détruire les tissus sains, tout en maintenant pleinement ses propriétés antivirales nécessaires à l’élimination efficace du virus. »

Ces travaux mettent à jour les mécanismes de coopération entre le cerveau et le système immunitaire qui permettent de protéger l’organisme de tout emballement autodestructeur liée à une réaction inflammatoire non contrôlée et ouvrent ainsi la voie à de nouvelles pistes thérapeutiques anti-inflammatoires . Au-delà des infections, les chercheurs espèrent également étudier cette possible coopération cerveua -système immunitaire dans la régulation de certaines cancers.