Selon une nouvelle recherche de scientifiques de Weill Cornell Medicine, les champignons communs, souvent présents dans l’intestin, apprennent au système immunitaire à répondre à leurs parents les plus dangereux. Les pannes de ce processus peuvent rendre les personnes vulnérables aux infections fongiques mortelles.
L’étude, publiée le 5 février dans Cellule, révèle une nouvelle tournure dans la relation complexe entre les humains et leurs microbes associés, et montre la voie vers de nouvelles thérapies qui pourraient aider à combattre une marée montante d’agents pathogènes résistants aux médicaments.
La nouvelle découverte découle de travaux sur les maladies inflammatoires de l’intestin, qui amènent souvent les patients à transporter des populations de champignons plus importantes que la normale dans leurs intestins. Ces patients développent souvent de fortes réponses anticorps contre le mannane, une molécule commune à un large éventail d’espèces fongiques. Cependant, le Dr Iliyan Iliev, professeur agrégé d’immunologie en médecine à la Division de gastro-entérologie et d’hépatologie de Weill Cornell Medicine, a remarqué que les contrôles sains dans ces études avaient également un certain niveau d’anticorps antifongiques.
Il n’y avait aucune preuve réelle d’infections fongiques chez les individus en bonne santé que nous avons examinés, alors nous avons commencé à réfléchir à la fonction possible de ces anticorps. «
Dr Iliev, auteur principal de l’étude, membre, Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease
L’équipe a développé une plate-forme qui leur a permis de déterminer quels champignons intestinaux sont ciblés par des anticorps dans le sang de patients individuels. Ils ont détecté une forte réponse contre la levure Candida albicans.
En ce qui concerne les expériences sur les souris, le Dr Iliev et Itai Doron, doctorant de la Weill Cornell Medicine Graduate School of Medical Sciences au laboratoire et auteur principal de l’étude, ont découvert que la colonisation des intestins des animaux par Candida albicans les a amenés à développer des anticorps le champignon dans leur circulation sanguine, même s’ils n’ont pas développé d’infections fongiques à diffusion hématogène. Au lieu de cela, les cellules immunitaires des animaux semblaient transporter des antigènes fongiques vers la rate, stimulant la production d’anticorps circulants dans la circulation sanguine. « Ces champignons ne font qu’éduquer cette réponse immunitaire », a déclaré le Dr Iliev.
Chez les patients dont le système immunitaire est affaibli, tels que les greffés d’organes et certains patients cancéreux, des champignons dans l’intestin peuvent envahir la circulation sanguine et provoquer des infections potentiellement mortelles. Le Dr Iliev et ses collègues ont imité ce processus en traitant des souris avec des médicaments immunosuppresseurs. Lorsqu’une espèce de Candida colonise l’intestin de ces souris, le champignon se déplace dans la circulation sanguine, provoquant une infection mortelle.
Le traitement des souris avec des anticorps anti-fongiques purifiés provenant d’animaux donneurs a protégé les souris immunodéprimées de ces infections. La même stratégie a fonctionné contre l’infection à Candida albicans ou à la levure pathogène émergente Candida auris, qui est devenue une cause majeure de maladie fongique chez les patients immunodéprimés et les personnes âgées ces dernières années.
En collaboration avec des chercheurs de l’INSERM à Paris, en France, l’équipe de médecine de Weill Cornell a également étudié le sérum de patients présentant des mutations dans un gène appelé CARD9. Cette mutation affecte une protéine adaptatrice critique dans le système immunitaire, laissant les individus affectés sensibles aux infections fongiques sévères. L’équipe du Dr Iliev a découvert que le sérum de ces patients ne contenait pas les anticorps antifongiques normalement observés dans le sérum des patients sans cette mutation. Des expériences sur des souris ont confirmé un rôle essentiel et spécifique de CARD9 dans l’amorçage de la production d’anticorps antifongiques.
Graphique illustrant la relation entre les champignons dans l’intestin, les niveaux d’anticorps et le gène CARD Relation entre les champignons intestinaux, les anticorps anti-fongiques, le gène CARD9 et l’immunité fongique. Image fournie par le laboratoire d’Iliev.
Les résultats suggèrent que les champignons intestinaux normaux tels que Candida albicans peuvent fonctionner comme une sorte de vaccin intestinal contre les infections fongiques chez les personnes en bonne santé, en induisant la production d’anticorps transmissibles par le sang qui peuvent cibler plusieurs espèces de champignons potentiellement pathogènes. Lorsque ces champignons pénètrent dans la circulation sanguine, les anticorps les lient et les ciblent pour être détruits par les cellules du système immunitaire. Chez les patients dont l’immunité est supprimée, les anticorps antifongiques peuvent décliner, ce qui les rend vulnérables aux infections fongiques.
De nouvelles thérapies qui impliquent soit de stimuler la production d’anticorps antifongiques, soit d’injecter ces anticorps purifiés directement dans la circulation sanguine des patients, pourraient potentiellement aider à combattre ces infections de plus en plus courantes.
Si cette approche fonctionne, ce serait une évolution bienvenue. «De nombreuses infections fongiques chez les patients immunodéprimés et les patients âgés se produisent par translocation d’espèces pathogènes de Candida à partir du tractus gastro-intestinal, et les taux de survie lors de la propagation systémique sont extrêmement bas», a déclaré le Dr Iliev.
La source:
Référence du journal:
Doron, moi, et al. (2021) Le mycobiote intestinal humain règle l’immunité via l’induction dépendante de CARD9 d’anticorps IgG anti-fongiques. Cellule. doi.org/10.1016/j.cell.2021.01.016.
