De récents travaux publiés dans la revue Nature Immunology mettent en évidence l’implication du cerveau dans la lutte contre une infection.Cette découverte pourrait permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques qui cibleraient cette voie de régulation, contre les infections et certains cancers.

Revenons d’abord sur les mécanismes biologiques connus. Lors d’une infection par des virus ou d’autres organismes pathogènes, le système immunitaire s’active pour éliminer l’agent infectieux. Les cellules immunitaires libèrent alors des molécules inflammatoires appelées cytokines, qui luttent contre la dissémination des pathogènes dans le corps.

Sécrétion dans le sang d’hormones

Parallèlement, le cerveau est aussi mobilisé pour réguler la réaction inflammatoire. Lorsqu’il détecte les cytokines produites par les cellules immunitaires, le cerveau induit la sécrétion dans le sang d’hormones connues pour être des régulateurs négatifs de l’inflammation : les glucocorticoïdes.

Forts de ces éléments, 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 mode d’action des glucocorticoïdes produits suite à l’activation du cerveau dans le contrôle de l’intensité de la réaction inflammatoire causée par l’infection virale chez la souris.

Ils se sont focalisés sur les cellules Natural Killer (ou NK), qui sont des cellules immunitaires, productrices de cytokines inflammatoires et ayant des activités antivirales et antitumorales majeures. Ces cellules NK possèdent un récepteur qui est activé par les glucocorticoïdes produits après l’infection. Cette activation entraîne l’expression à la surface des cellules NK d’une molécule appelée PD-1. Les chercheurs ont ainsi observé que les souris mutantes n’exprimant pas le récepteur aux glucocorticoïdes dans leurs cellules NK étaient plus susceptibles de développer de succomber lors d’une infection.

Nouveaux mécanismes de coopération 

Cela démontre que :

1/l’expression du récepteur aux glucocorticoïdes par les cellules NK est nécessaire pour réguler l’intensité de l‘inflammation.

2/ cette régulation est régie grâce l’effet inhibiteur de la molécule PD-1 qui, dans le contexte infectieux, limite la production de cytokines inflammatoires par les cellules NK.

"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", explique Sophie Ugolini, chercheuse à l'Inserm et directrice de l’étude. De nouveaux mécanismes de coopération entre le système nerveux et le système immunitaire dans la réponse aux agressions pathogènes ont ainsi été mis au jour.