Les National Institutes of Health ont récemment accordé 2,2 millions de dollars à Alissa Rothchild, professeure adjointe au Département des sciences vétérinaires et animales de l'Université du Massachusetts Amherst et experte en immunologie de la tuberculose (TB), pour étudier les toutes premières cellules qui répondent à Mycobactérie tuberculose (Mtb), la bactérie responsable de la tuberculose.
La façon dont ces cellules initiales, connues sous le nom de macrophages alvéolaires, ou AM, répondent à la bactérie n'est pas entièrement connue, bien que Rothchild et son laboratoire aient montré dans une étude précédente que les AM ne répondent pas à l'infection par Mtb comme le font les autres macrophages. Au lieu de déclencher une forte réponse inflammatoire, les AM activent un programme de protection cellulaire qui favorise leur survie plutôt qu’une activation robuste. Des études du laboratoire Rothchild et d’autres ont montré que les AM ont également la capacité d’être reprogrammés pour fournir une réponse plus robuste dans différentes conditions. Rothchild et ses collègues passeront les cinq prochaines années à essayer d’y parvenir.
Pour comprendre comment le VTT infecte l’organisme, il est utile de penser d’abord à l’immunité. Et lorsque nous pensons à l'immunité, nous pensons généralement au système immunitaire adaptatif, c'est-à-dire lorsqu'une exposition préalable à un agent pathogène – ; soit d'une infection antérieure, soit d'une vaccination – ; enseigne au système immunitaire contre quoi se prémunir.
Bien que le système immunitaire adaptatif soit très efficace, il n'est pas le premier intervenant de l'organisme – ; c’est le travail du système immunitaire inné et de ses rangs de macrophages. Les macrophages sont les premiers défenseurs des tissus qui reconnaissent et détruisent les agents pathogènes et nécessitent également du renfort. Une façon d’y parvenir consiste à activer différents programmes inflammatoires qui peuvent modifier l’environnement tissulaire.
Dans le cas des poumons, les sentinelles des voies respiratoires inférieures sont les AM. Ils se trouvent dans les alvéoles des poumons, les minuscules sacs aériens où l'oxygène passe dans la circulation sanguine, échantillonnant constamment le contenu des voies respiratoires. Mais, pour des raisons inconnues, les AM ne développent pas de réponse immunitaire robuste lorsqu’ils sont initialement infectés par Mtb. Ce manque de réponse semble être une faille dans la carapace du corps que VTT exploite. « Mtb semble tirer parti de la réponse immunitaire », explique Rothchild, « et une fois les AM infectés, Mtb peut se répliquer à l'intérieur de ces cellules pendant une semaine ou plus avant l'arrivée de la sauvegarde. Mtb transforme effectivement l'AM en un cheval de Troie, où le les bactéries peuvent se cacher des défenses de l’organisme. »
Dans un article précédent, Rothchild et ses collègues ont montré que les AM pouvaient être remodelés pour produire différentes réponses au Mtb, et que les thérapies de nouvelle génération pourraient potentiellement exploiter cette plasticité pour maîtriser l'infection.
Pour comprendre comment cibler plus précisément les AM, Rothchild a trois objectifs pour sa recherche financée par le NIH. Tout d’abord, comprendre comment les AM détectent le VTT. Deuxièmement, comprendre quel rôle les interférons, protéines spécialisées qui aident les cellules hôtes à répondre aux agents pathogènes, jouent dans la modification de la réponse AM au Mtb. Et troisièmement, déterminer comment la modification des réponses AM pourrait affecter la réponse de l'hôte à l'infection par Mtb sans perturber l'important équilibre homéostatique dans les poumons.
L’une des choses intéressantes à propos de la tuberculose est qu’au cours des stades ultérieurs de l’infection, il existe une réponse adaptative très robuste de l’hôte à la bactérie, mais à ce stade, l’hôte rattrape son retard et lutte pour éliminer l’infection sans en faire trop. dommages aux poumons. Notre hypothèse est que de très petits changements précoces pourraient avoir d’énormes effets en aval. Si nous pouvons modifier cette interaction initiale entre AM et Mtb, nous pensons que nous pourrions être en mesure de modifier l’issue de la maladie. »
Alissa Rothchild, professeure adjointe, Département des sciences vétérinaires et animales, Université du Massachusetts Amherst
Ce financement du NIH arrive au moment idéal, car, comme le souligne Rothchild, l'UMass Amherst a développé un « supergroupe » de chercheurs sur la tuberculose couvrant la microbiologie, l'immunologie et la génomique ; même l'informatique. « Nous nous réunissons chaque mois pour partager des ressources, des idées et lancer des projets communs », explique Rothchild. « Le soutien et l'expertise des laboratoires Morita, Siegrist et Green ici à l'UMass Amherst nous ont vraiment permis d'avancer dans ce projet. »
Il faudra un tel travail de collaboration pour mettre en place une réponse efficace à la tuberculose, qui tue plus de 1,3 million de personnes par an, ce qui en fait l'une des principales causes de décès par agent infectieux dans le monde.