Explorer pourquoi certains nouveau-nés développent des infections graves

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Comparés aux adultes, les nouveau-nés sont très sensibles aux infections et ces infections peuvent entraîner de graves complications de santé, voire la mort.

Un facteur connu pour affecter la réponse d'un nouveau-né à l'infection est une maladie appelée neutropénie néonatale, dans laquelle le nourrisson ne parvient pas à produire suffisamment de neutrophiles, les premiers intervenants du système immunitaire. Ce qui est à l'origine de ce déficit immunitaire, qui augmente considérablement la susceptibilité du nouveau-né à l'infection, est en grande partie inconnu, laissant les cliniciens avec peu de connaissances sur la manière de le prévenir ou de le traiter.

Une nouvelle étude menée sur des souris par des chercheurs de l'Université de Columbia suggère que de nombreux cas de neutropénie néonatale pourraient provenir de la suppression des cellules souches hématopoïétiques du fœtus, un mécanisme maternel naturel qui protège le placenta de l'inflammation mais peut rendre les nouveau-nés vulnérables à l'infection s'il n'est pas activé. après la naissance.

“Nous avons encore beaucoup à apprendre sur la neutropénie néonatale, mais il s'agit d'un pas en avant encourageant dans le développement de nouveaux traitements. Nos résultats nous indiquent qu'il pourrait être plus productif de contrecarrer les facteurs maternels qui suppriment les cellules souches hématopoïétiques fœtales et néonatales, au lieu d'essayer de lutter contre la neutropénie néonatale. stimulent directement la production de ces cellules », déclare Emmanuelle Passegué, Ph.D., directrice de l'étude, ancienne professeure de génétique et de développement au Vagelos College of Physicians and Surgeons et directrice de la Columbia Stem Cell Initiative à l'Université de Columbia.

Le défi clinique

Les nourrissons atteints de neutropénie néonatale peuvent développer une septicémie précoce, une infection potentiellement mortelle, au cours des 72 premières heures de leur vie.

“La septicémie précoce est un gros problème chez les nourrissons nés à terme, mais elle est encore plus dangereuse pour les nourrissons prématurés et la mortalité de ces nourrissons est très élevée”, explique la première auteure Amélie Collins, MD, Ph.D., professeure adjointe de pédiatrie et néonatologiste qui soigne ces nourrissons hospitalisés.

Les médecins utilisent des antibiotiques à large spectre pour traiter les nourrissons atteints d'un sepsis précoce, mais les antibiotiques ne suffisent pas toujours et entraînent souvent d'autres complications. “Un traitement qui renforce le système immunitaire de ces nourrissons pourrait avoir un impact important”, déclare Collins.

La théorie dominante sur la neutropénie néonatale est que les fœtus et les nouveau-nés atteints de cette maladie n'ont pas la capacité de régénération nécessaire pour produire un grand nombre de neutrophiles pour combattre l'infection.

“Mais ce que cela signifie réellement d'un point de vue mécaniste reste inconnu”, explique Collins. “L'hématopoïèse périnatale est un domaine peu étudié de la biologie.”

Expériences et résultats

Pour comprendre comment la neutropénie se développe chez les nourrissons, Collins et Passegué ont utilisé des modèles murins pour étudier comment les cellules souches hématopoïétiques fœtales et néonatales réagissent à l'infection.

Les adultes infectés dépendent généralement de la myélopoïèse d’urgence, un mécanisme de réponse rapide des cellules souches hématopoïétiques qui génère un grand nombre de cellules immunitaires, notamment des neutrophiles.

Collins et Passegué ont découvert que même si la myélopoïèse d'urgence devient fonctionnelle au début du développement fœtal (les cellules souches hématopoïétiques du fœtus sont capables de fabriquer des neutrophiles), le fœtus ne l'active pas.

Cela suggère qu'un facteur externe supprime la myélopoïèse fœtale. Les chercheurs ont donc recherché et trouvé un facteur maternel – l'interleukine 10 ou IL-10 – qui empêche l'activation de la myélopoïèse d'urgence pendant le développement fœtal. Collins et Passegué ont découvert que l'absence d'IL-10 peut restaurer la myélopoïèse d'urgence chez le fœtus et stimuler la production néonatale de neutrophiles d'une manière susceptible d'avoir d'importants avantages cliniques.

“Il s'agit de l'avancée translationnelle clé de notre étude”, déclare Collins. “Maintenant que nous savons que les cellules souches fœtales et néonatales peuvent produire des neutrophiles et que nous avons identifié l'IL-10 comme l'un des facteurs qui suppriment la myélopoïèse d'urgence, nous devrions être en mesure de comprendre le mécanisme et de trouver les endroits où nous pouvons intervenir.”

Impact potentiel et orientations futures

La découverte a également été rendue possible grâce à un deuxième modèle de souris développé par les chercheurs qui leur a permis de suivre ce qui se passe chez les petits souris après leur naissance (car l'élimination de l'IL-10 se fait au prix de la mort fœtale chez les souris enceintes infectées).

Ce deuxième modèle a montré que les nouveau-nés peuvent engager les voies de myélopoïèse d'urgence après leur naissance et sera crucial pour les études futures.

“Nous sommes désormais en mesure d'en apprendre davantage sur la manière dont l'IL-10 maternelle supprime les cellules souches hématopoïétiques fœtales et sur les signaux qui suppriment les contraintes après la naissance pour transformer ces découvertes passionnantes en une thérapie efficace”, explique Passegué.

L'article est publié dans la revue Cellule.

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