Asthme : une exposition aux microbes protectrice !

21/03/2017

On sait depuis longtemps qu'être exposé aux microbes environnementaux peut jouer un rôle protecteur à l'encontre du développement ultérieur d'asthme. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent cette théorie dite "de l'hygiène" restent peu compris. Des chercheurs du GIGA de l’Université de Liège apportent une explication et proposent d'utiliser cette découverte pour mettre en place une stratégie de thérapie cellulaire pour traiter l'asthme chez l'homme. Leur découverte est publiée dans Immunity, la meilleure revue d’immunologie.


L'incidence de l'asthme est en constante augmentation, en particulier dans les pays développés. Une des raisons invoquées pour expliquer ce fléau est l'augmentation excessive du niveau d'hygiène dans notre environnement. Des études épidémiologiques ont en effet montré qu'une exposition à un environnement dit "non-hygiénique", riche en microbes, joue un rôle protecteur à l'encontre du développement d'allergies, dont l'asthme. A l'inverse, un environnement trop hygiénique prédisposerait à l'asthme, bien que les raisons ne soient pas connues. Lors de réactions allergiques telles que l’asthme, notre système immunitaire ne fonctionne pas correctement et répond de manière exagérée aux allergènes inoffensifs présents dans l'environnement (pollens, acariens, etc.). Dans un article publié dans Immunity, des chercheurs de l’Université de Liège montrent que l'exposition à de l'ADN bactérien (un des composés des microbes) amplifie drastiquement une population de macrophages pulmonaires et les rend fortement immunosuppresseurs, avec pour conséquence la prévention et le traitement de l'asthme chez la souris. Cette découverte offre des perspectives prometteuses pour le développement d'une thérapie cellulaire basée sur l'administration de ces macrophages régulateurs aux patients asthmatiques.

 

Dirigée par le Pr Fabrice Bureau (Professeur ordinaire à l'ULg et investigateur Welbio - Walloon Excellence in Life Sciences and Biotechnology) et le Dr Thomas Marichal (Chercheur qualifié au F.R.S-FNRS), chercheurs au GIGA à l’ULg, l’équipe scientifique a découvert comment un environnement non-hygiénique, riche en ADN bactérien, permet de protéger contre l'asthme. Par ailleurs, des composés synthétiques mimant de l'ADN bactérien ont été testés dans d'autres études chez l'homme pour leur effet thérapeutique dans le traitement de l'asthme, mais aucun de ces composés n'a pu être mis sur le marché jusqu’ici, pour des raisons de toxicité ou par manque de connaissances fondamentales par rapport à leur mécanisme d'action. Ici, en revanche, les mécanismes d'action ont été identifiés d’une part, et d'autre part, cette étude permettrait une approche de thérapie cellulaire qui éviterait l'utilisation de composés potentiellement toxiques.

 

Dans cette étude menée chez la souris, les chercheurs ont d'abord observé comment l'exposition à des composés de microbes (comme des composants de la paroi des bactéries, ou encore leur propre ADN), ou à des microbes entiers, modifiait l'environnement immunitaire du poumon de la souris. Ils ont trouvé que l'ADN bactérien, à l'inverse des autres composés, était capable d'amplifier fortement une population de macrophages dits interstitiels et que cette expansion se maintenait plusieurs mois chez l'individu.

De manière surprenante, si ces mêmes macrophages sont isolés d'une souris et réinjectés dans les poumons d’une souris receveuse naïve, celle-ci n'est pas capable de développer de l'asthme à l'encontre d'extraits d'acariens. De manière similaire, si ces macrophages sont transférés à une souris asthmatique, celle-ci est guérie, elle ne développe plus de symptômes caractéristiques de l'asthme. C'est en se basant sur ces expériences que les chercheurs ont imaginé "fabriquer" des macrophages aux propriétés similaires in vitro à partir de monocytes, globules blancs retrouvés dans le sang chez l'homme.

 

"Si l'on parvient à créer des macrophages suppresseurs à partir de monocytes sanguins de patients asthmatiques, il est tout à fait concevable de réinjecter ces macrophages dans les poumons de ces mêmes patients, lors de bronchoscopie réalisée en routine par les pneumologues ici au CHU de Liège, et d'évaluer le potentiel thérapeutique de ces cellules", conclut le Pr Fabrice Bureau. Les chercheurs viennent de déposer un brevet afin de protéger leurs résultats et leur invention, et vont à présent initier des études cliniques sur matériel humain.

 

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Référence


"Bacterial CpG-DNA protects against asthma by expanding lung interstitial regulatory macrophages from local and splenic reservoir monocytes"

Immunity.


Catherine Sabatel1,2,11, Coraline Radermecker1,2,11, Laurence Fievez1,11, Genevieve Paulissen1, Svetoslav Chakarov3, Claudia Fernandes1, Sabine Olivier1, Marie Toussaint4, Dimitri Pirottin1,2, Xue Xiao2,5, Pascale Quatresooz6, Jean-Claude Sirard7, Didier Cataldo8, Laurent Gillet2,5, Hicham Bouabe9, Christophe J.Desmet1, Florent Ginhoux3, Thomas Marichal1,2,12,* & Fabrice Bureau1,2,10,12,*


Affiliations
1Laboratory of Cellular and Molecular Immunology, GIGA-Research, University of Liège, Liège, Belgium
2Faculty of Veterinary Medicine, University of Liège, Liège, Belgium
3Singapore Immunology Network (SIgN), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR),
Singapore
4Airway Disease Infection Section, National Heart and Lung Institute (NHLI), Imperial College London,
London, UK
5Laboratory of Immunology-Vaccinology, Fundamental and Applied Research for Animals & Health,
University of Liège, Liège, Belgium
6Department of Human Histology, CRPP, University of Liège, Liège, Belgium
7University of Lille, CNRS, Inserm, CHU Lille, Institut Pasteur de Lille, U1019-UMR 8204-CIIL-Center for
Infection and Immunity of Lille, Lille, France
8Laboratory of Tumor and Developmental Biology, GIGA-Research, University of Liège, Liège, Belgium
9Laboratory of Lymphocyte Signalling and Development, Babraham Institute, Cambridge, UK
10WELBIO, Walloon Excellence in Life Sciences and Biotechnology, Wallonia, Belgium
11Co-first authors
12Lead contacts
*Correspondence should be addressed to T.M. (t.marichal@ulg.ac.be) or F.B.
(fabrice.bureau@ulg.ac.be)




Fabrice Bureau, DVM, PhD, Laboratory of Cellular and Molecular Immunology & WELBIO,
GIGA-Research, Université de Liège
Tel +32 (0) 4 366 45 24 | Mob +32 (0) 476 37 86 74 | fabrice.bureau@ulg.ac.be


Thomas Marichal, DVM, PhD, Laboratory of Cellular and Molecular Immunology,
GIGA-Research, Université de Liège
Tel +32 (0) 4 366 95 55 | Mob +32 (0) 499 73 70 20 | t.marichal@ulg.ac.be