La carence alimentaire en zinc favorise l'infection pulmonaire par la bactérie Acinetobacter baumannii – ; une cause majeure de pneumonie sous ventilation assistée, selon une nouvelle étude publiée le 15 novembre dans la revue Microbiologie naturelle.
Une équipe de chercheurs dirigée par le centre médical de l'université Vanderbilt a découvert un lien inattendu entre la cytokine pro-inflammatoire interleukine-13 (IL-13) et l'infection pulmonaire à A. baumannii, et a démontré que le blocage de l'IL-13 empêchait la mort associée à l'infection dans un modèle animal.
Les résultats suggèrent que les anticorps anti-IL-13, dont l'utilisation chez l'homme est approuvée par la FDA, pourraient protéger contre la pneumonie bactérienne chez les patients présentant une carence en zinc.
À notre connaissance, il s’agit de la première étude montrant que la neutralisation de l’IL-13 pourrait prévenir la mortalité due à une infection bactérienne. Cette découverte indique la possibilité d'utiliser un traitement anti-IL-13 chez les patients présentant une carence en zinc et une pneumonie à A. baumannii dans le cadre d'une approche thérapeutique personnalisée.
Eric Skaar, PhD, MPH, professeur de pathologie Ernest W. Goodpasture et directeur de l'Institut Vanderbilt pour l'infection, l'immunologie et l'inflammation
Près de 20 % de la population mondiale est exposée à un risque de carence en zinc, qui peut altérer la fonction immunitaire et constitue un facteur de risque majeur de pneumonie. L'Organisation mondiale de la santé considère la carence en zinc comme l'un des principaux facteurs de maladie et de décès.
Les patients à risque de carence en zinc, en particulier les patients gravement malades et les patients âgés, sont également à risque d'infection à A. baumannii. Les patients dans les établissements de soins de santé présentent le risque d’infection le plus élevé, en particulier ceux qui sont sous respirateur, qui possèdent des dispositifs tels que des cathéters, qui sont dans des unités de soins intensifs ou qui ont des séjours prolongés à l’hôpital. A. baumannii devient de plus en plus résistante aux traitements antimicrobiens, ce qui en fait une menace critique pour la santé publique, a déclaré Skaar.
Pour explorer si et comment une carence alimentaire en zinc contribue à la pathogenèse d'A. baumannii, les chercheurs ont établi un modèle murin de carence alimentaire en zinc et de pneumonie aiguë à A. baumannii. Lauren Palmer, PhD, ancienne boursière postdoctorale au VUMC et aujourd'hui professeur adjoint de microbiologie et d'immunologie à l'Université de l'Illinois à Chicago, a dirigé les études.
Les chercheurs ont découvert que les souris déficientes en zinc présentaient une charge bactérienne accrue d’A. baumannii dans les poumons, une propagation des bactéries dans la rate et une mortalité plus élevée que les souris ayant une consommation alimentaire adéquate de zinc. Ils ont montré que les souris déficientes en zinc produisaient davantage d'IL-13 lors de l'infection et que l'administration d'IL-13 à des souris présentant suffisamment de zinc favorisait la propagation d'A. baumannii dans la rate. Le traitement par anticorps anti-IL-13 a protégé les souris déficientes en zinc de la mort induite par A. baumannii.
Les résultats s'ajoutent à un ensemble croissant d'études montrant que certaines carences en nutriments sont associées à la production d'IL-13 et à une réponse immunitaire de « type 2 ».
« L'IL-13 peut être un facteur de risque important pour les infections pulmonaires opportunistes et nosocomiales, ce qui soutient davantage l'exploration de l'IL-13 en tant que cible de traitement », a noté Skaar.
Les anticorps anti-IL-13 approuvés par la FDA (lebrikizumab et tralokinumab) ont fait l'objet de recherches approfondies en tant que traitements potentiels contre l'asthme sévère non contrôlé. Bien qu’ils ne se soient pas révélés efficaces pour cette indication, les essais cliniques ont démontré leur innocuité.
Palmer est le premier auteur et co-correspondant avec Skaar du Microbiologie naturelle rapport. Les autres auteurs sont Zachery Lonergan, PhD, Dziedzom Bansah, Xiaomei Ren, PhD, Lillian Juttukonda, MD, PhD, Christopher Pinelli, DVM, PhD, et Kelli Boyd, DVM, PhD. La recherche a été financée en partie par les National Institutes of Health (subventions R01AI101171, R01AI017829, F31AI136255, T32HL094296, F32AI122516, K99HL143441, R00HL143441, P30DK058404).
