Tajie Harris, PhD, a découvert comment le corps garde un parasite commun du cerveau en échec. Cette découverte a des implications pour les infections cérébrales, les maladies neurodégénératives et plus encore.
Plus de 30 millions d’Américains sont infectés par un parasite du cerveau propagé par les chats et la viande contaminée, mais la plupart ne présenteront jamais de symptômes. Une nouvelle découverte de l’école de médecine de l’Université de Virginie explique pourquoi, et cette découverte pourrait avoir des implications importantes pour les infections cérébrales, les maladies neurodégénératives et les troubles auto-immuns.
Les chercheurs de l’UVA ont découvert que le parasite, Toxoplasma gondii, est tenu en échec par des défenseurs du cerveau appelés microglies. Ces microglies libèrent une molécule immunitaire unique, l’IL-1a, qui recrute des cellules immunitaires du sang pour contrôler le parasite dans le cerveau, ont découvert les scientifiques. Ce processus fonctionne si bien que très peu de personnes développent une toxoplasmose symptomatique, la maladie causée par le parasite.
Comprendre le rôle de la microglie est essentiel car ce sont normalement les seules cellules immunitaires à l’intérieur du cerveau. La nouvelle découverte révèle comment elles recrutent de l’aide en cas de besoin, et cette découverte pourrait s’appliquer à toute condition cérébrale ayant une composante immunologique – y compris les lésions cérébrales, les maladies neurodégénératives, les accidents vasculaires cérébraux, la sclérose en plaques et plus encore.
« La microglie doit mourir pour sauver le cerveau de cette infection », a déclaré le chercheur Tajie Harris, PhD, du département des neurosciences de l’UVA et le directeur intérimaire du Center for Brain Immunology and Glia (BIG). « Sinon, l’IL-1a reste coincée à l’intérieur de la microglie et n’alerterait pas le système immunitaire que quelque chose ne va pas. »
La lutte contre le parasite du cerveau
Le département des neurosciences et le centre BIG de l’UVA ont, ces dernières années, complètement réécrit notre compréhension de la relation entre le cerveau et le système immunitaire du corps. Pendant des décennies, les manuels scolaires enseignaient que le cerveau était déconnecté du système immunitaire. Les recherches de l’UVA ont cependant montré que ce n’était pas le cas, à la stupéfaction de la communauté scientifique. De nombreux chercheurs explorent maintenant les implications de cette découverte majeure.
Un des domaines d’intérêt est la microglie et son rôle dans la défense du cerveau. Il a été difficile de répondre à cette question car la microglie est étroitement liée à d’autres cellules immunitaires situées ailleurs dans l’organisme. Jusqu’à récemment, les outils de laboratoire fabriqués pour cibler la microglie ciblaient également ces autres cellules, ce qui rendait difficile la distinction entre les deux.
La chercheuse de l’UVA Samantha J. Batista, étudiante diplômée dans le laboratoire de Harris, a utilisé une approche élégante qui tire parti de la nature à longue durée de vie de la microglie pour comprendre leur rôle dans l’infection du cerveau. Elle et ses collègues ont découvert que l’infection provoquait la mort de la microglie de manière inflammatoire, ce qui n’est pas le cas des cellules immunitaires étroitement apparentées.
Les chercheurs ont déterminé que la microglie éclatait pour recruter des cellules immunitaires appelées macrophages afin de contrôler l’infection par Toxoplasma gondii. Cette découverte permet d’expliquer pourquoi la plupart des gens n’ont aucun problème à contrôler le parasite, alors que certains – notamment les personnes immunodéprimées – peuvent devenir très malades.
« Comprendre des voies comme celle-ci pourrait être bénéfique pour d’autres maladies impliquant la neuroinflammation », a déclaré Batista. « Nous pouvons nous demander si la promotion de cette voie est utile dans les situations où vous avez besoin d’une plus grande présence immunitaire dans le cerveau, comme les infections ou les cancers, et aussi si l’inhibition de cette molécule pourrait être utile dans les maladies entraînées par trop de neuroinflammation, comme la sclérose en plaques ». Cibler une voie spécifique comme celle-ci pourrait avoir moins d’effets hors cible que de cibler l’inflammation de manière plus large. »
À l’avenir, Harris, Batista et leurs collaborateurs souhaitent comprendre comment la microglie détecte les parasites dans le cerveau. La microglie pourrait reconnaître directement la présence du parasite, ou bien elle pourrait reconnaître les dommages causés au tissu cérébral, un phénomène qui se produit dans de nombreuses maladies.
« Le système immunitaire doit pénétrer dans le cerveau pour combattre les infections dangereuses », a déclaré Harris, qui fait partie du Centre d’immunologie Carter de l’UVA. « Nous comprenons maintenant comment la microglie tire la sonnette d’alarme pour protéger le cerveau. Nous soupçonnons que des signaux similaires sont manqués ou mal interprétés dans la maladie d’Alzheimer, ouvrant ainsi une nouvelle voie de recherche passionnante en laboratoire. »
Résultats publiés
Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue scientifique Nature Communications. L’équipe de recherche était composée de Batista, Katherine M. Still, David Johanson, Jeremy A. Thompson, Carleigh A. O’Brien, John R. Lukens et Harris.
La recherche a été soutenue par les subventions des National Institutes of Health R01NS091067, R56NS106028, R01NS112516, R01NS106383, T32AI007046, T32GM008328 et T32AI007496 ; une subvention de recherche collaborative du Carter Immunology Center ; la subvention AARG-18-566113 de l’Alzheimer’s Association ; la Owens Family Foundation ; et une bourse de développement de la recherche de l’Université de Virginie &.
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Cet article a été coécrit par Katherine Still, membre de l’équipe de recherche et rédactrice en santé et sciences au journal étudiant Cavalier Daily de l’UVA.
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