Lorsqu'une personne subit une blessure ou une infection, le système immunitaire réagit en provoquant une inflammation pour amorcer le processus de guérison. Cependant, l'inflammation peut survenir dans des circonstances beaucoup moins favorables, par exemple lorsqu'une personne subit un stress psychologique ou suit régulièrement une alimentation pauvre en sucres, en graisses et en aliments transformés.
Lorsque cette inflammation survient pendant la grossesse, elle augmente le risque de problèmes pour le bébé, notamment de troubles du développement neurologique comme le TDAH, l’autisme et les troubles de l’apprentissage. Un chercheur de l’Université d’Oklahoma a obtenu une nouvelle subvention du Burroughs Wellcome Fund pour étudier comment ce risque survient et s’il existe un moyen d’aider le fœtus à devenir plus résistant à l’inflammation.
Le thème sous-jacent de cette recherche est l'inflammation prénatale. Il ne s'agit pas d'une inflammation en réponse à une infection active comme celle provoquée par un virus, mais l'inflammation est similaire quel que soit le type de stresseur. Notre travail vise à trouver un mécanisme qui peut favoriser la résilience face à un certain nombre de facteurs de stress différents plutôt qu'à un seul.
Lindsay Hayes, Ph. D., professeure adjointe, biologie cellulaire, OU College of Medicine, OU Health Sciences, Université d'Oklahoma
Comment la recherche est menée
Dans sa quête de résilience, Hayes cherche à mieux comprendre le comportement d’un type spécifique de cellules immunitaires : les cellules microgliales, qui sont les principales cellules immunitaires du cerveau. Pendant la grossesse, les cellules microgliales apparaissent tôt dans le développement du cerveau de l’embryon et y restent tout au long de sa formation. Comme leur rôle est de réagir aux changements de leur environnement, elles sont bien placées pour subir l’inflammation causée par les facteurs de stress maternels.
Lorsque la microglie est confrontée à une inflammation accrue, elle est en quelque sorte « reprogrammée » d'une manière qui l'empêche de bien faire son travail. Cela ouvre la voie à d'éventuels problèmes de développement du cerveau de l'embryon, ainsi qu'à des problèmes tels qu'une naissance prématurée, un retard de croissance et une mortinatalité.
« Dans un contexte d'inflammation généralisée, la microglie pense qu'elle va connaître beaucoup d'inflammation à l'avenir. Elle se prépare donc à une vie de stress intense en diminuant son seuil de réponse aux facteurs de stress ultérieurs. De cette façon, elle ne réagit pas de manière excessive et ne crée pas trop de signaux immunitaires », explique Hayes.
Les cellules immunitaires tentent de s’adapter grâce au métabolisme, le processus de création et d’utilisation de l’énergie par l’organisme. Cependant, en raison de l’impact de l’inflammation sur elles, les cellules microgliales peuvent ne pas être métaboliquement adaptées (elles n’ont pas assez d’énergie pour déclencher une réponse immunitaire adéquate) et, par conséquent, être altérées dans leur travail habituel de protection du cerveau en développement. « Nous voulons donc établir ce lien entre la forme métabolique et la forme immunitaire », a déclaré Hayes.
Deux modèles de recherche différents
Pour tester ses hypothèses, Hayes compare l’inflammation prénatale dans deux modèles de recherche différents sur la souris. Le premier est appelé activation immunitaire maternelle, dans lequel la souris reçoit une substance qui imite ce qui se passerait si une mère enceinte avait une infection : inflammation et réponse immunitaire qui dure quelques jours. L’autre modèle est appelé alimentation maternelle de style occidental, dans lequel les souris sont nourries avec un régime riche en graisses, courant dans le monde occidental. Cela crée une inflammation chronique de faible intensité.
« Nous espérons pouvoir comprendre ce qui fait que certaines souris sont plus sensibles aux facteurs de stress tandis que d’autres sont plus résistantes », a-t-elle déclaré. « Le lien entre les fonctions immunitaires et métaboliques et la microglie est un nouveau domaine de recherche qui, je pense, va continuer à se développer. C’est une opportunité passionnante de mieux comprendre comment le système immunitaire peut avoir un impact sur le système nerveux. »
En plus de comparer les deux modèles de recherche, Hayes prévoit d’administrer aux souris Maternal Immune Activation un antioxydant appelé pyrroloquinoline quinone, ou PQQ, que l’on trouve dans les fruits et les légumes et qui possède des propriétés anti-inflammatoires. Les recherches existantes montrent que lorsque la PQQ est administrée à des mères obèses, leur progéniture est protégée contre la stéatose hépatique à l’âge adulte. Hayes espère que la PQQ pourra également traiter l’inflammation causée par un facteur de stress psychologique.
« Nous espérons pouvoir développer une intervention qui puisse aider, quelle que soit la cause de l'augmentation de l'inflammation », a-t-elle déclaré. « C'est un domaine de recherche difficile, mais c'est aussi ce qui le rend le plus passionnant. »
