Toute l’immunité, aucun des symptômes, grâce à une intervention diététique

Dans le monde, plus d’un million de décès surviennent chaque année à cause de maladies diarrhéiques qui entraînent déshydratation et malnutrition. Pourtant, il n’existe aucun vaccin pour combattre ou prévenir ces maladies, causées par des bactéries comme certaines souches d’E. coli. Au lieu de cela, les personnes atteintes d’infections bactériennes doivent compter sur l’organisme qui adopte l’une des deux stratégies de défense suivantes : tuer les intrus ou affaiblir les intrus tout en les gardant à proximité. Si l’organisme choisit d’altérer la bactérie, la maladie peut survenir sans diarrhée, mais l’infection peut quand même être transmise – un processus appelé portage asymptomatique.

Aujourd’hui, les scientifiques de Salk ont ​​découvert que l’association de régimes alimentaires spécifiques à des bactéries pathogènes peut créer une immunité durable chez les souris sans les coûts liés au développement de la maladie, révélant ainsi une nouvelle stratégie de vaccination potentielle. Leurs conclusions, publiées dans Avancées scientifiques le 23 juin 2023, ouvrira la voie au développement de nouveaux vaccins qui pourraient renforcer l’immunité des personnes atteintes de maladies diarrhéiques et éventuellement d’autres infections.

“Nous avons découvert que l’immunisation contre les infections diarrhéiques est possible si nous permettons à la bactérie de conserver une partie de son comportement pathogène”, déclare le professeur Janelle Ayres, auteur principal, titulaire de la chaire Legacy du Salk Institute et chef du laboratoire de physiologie moléculaire et systémique. “Cette découverte pourrait conduire au développement de vaccins capables de réduire les symptômes et la mortalité, ainsi que de protéger contre de futures infections.”

En 2018, le laboratoire d’Ayres a étudié comment les interventions alimentaires peuvent créer une infection asymptomatique, qu’Ayres appelle une relation de coopération entre la bactérie et l’hôte (la personne ou l’animal infecté par la bactérie) dans laquelle l’hôte ne présente aucun symptôme. Ils ont découvert qu’un régime riche en fer permettait aux souris de survivre à une infection bactérienne normalement mortelle sans jamais développer de signes de maladie.

Le régime riche en fer a augmenté le sucre non absorbé (glucose) dans les intestins des souris, dont les bactéries pouvaient se régaler. L’excès de sucre servait de « pot-de-vin » aux bactéries, les gardant pleines et incitées à ne pas attaquer l’hôte.

Ce processus a produit une infection asymptomatique à long terme par la bactérie, ce qui a conduit les chercheurs à croire que le système immunitaire adaptatif (cellules et protéines qui « se souviennent » des infections) pourrait être impliqué.

« Il n’a pas été possible de générer une immunité durable contre des bactéries comme C. rodentium ou E. coli en utilisant des stratégies de vaccination établies. Nous voulions comprendre quel mécanisme maintenait cette immunité durable, afin de pouvoir utiliser ce mécanisme pour créer une solution efficace. à ces maladies diarrhéiques”, explique le premier auteur Grischa Chen, ancien chercheur postdoctoral dans le laboratoire d’Ayres.

Les chercheurs ont cherché à comprendre comment le corps supprime les symptômes de l’infection, si une infection sans symptômes peut créer une immunité à long terme et si cette immunité est reproductible en tant que stratégie de vaccination.

L’équipe a comparé des souris avec un régime alimentaire normal et riche en fer après une infection par C. rodentium pour déterminer si le régime alimentaire avait un impact sur l’infection asymptomatique. Immédiatement après l’infection, les souris nourries avec un régime riche en fer ne présentaient aucun symptôme, alors que les souris nourries avec un régime normal présentaient des symptômes. Toutes les souris ont ensuite été soumises à un régime alimentaire normal pour voir si l’infection asymptomatique durerait.

Les souris dotées d’un système immunitaire adaptatif non fonctionnel (le système immunitaire qui « se souvient » des infections précédentes), qu’elles aient ou non suivi un régime riche en fer, ne pouvaient pas continuer à entretenir une relation de coopération avec la bactérie. Même si le régime riche en fer supprimait les symptômes immédiatement après l’infection, le système immunitaire adaptatif était nécessaire pour une coopération durable. Il est important de noter que les souris dotées d’un système immunitaire adaptatif fonctionnel présentaient la maladie sans aucun symptôme et avec une immunité durable, comme en témoigne la survie après réinfection après un mois.

Ayres et son équipe ont conclu qu’un régime riche en fer peut à lui seul empêcher les bactéries de créer des symptômes mortels chez les souris lors d’une infection active. Mais un système immunitaire adaptatif fonctionnel est nécessaire pour assurer l’immunité contre une infection future en l’absence de supplémentation alimentaire.

Certaines souches bactériennes, si elles sont suffisamment mutées, ne provoquent pas de symptômes. Pour tester si de telles bactéries pouvaient produire une immunité durable, l’équipe a répété son expérience de régime ferreux par rapport à un régime alimentaire normal chez la souris, mais cette fois en utilisant des bactéries susceptibles de provoquer des maladies et des bactéries qui ne pourraient pas provoquer de maladies. Ils ont découvert que seules les souris ayant reçu des bactéries pathogènes non mutées étaient capables de maintenir leur immunité lors d’une réinfection.

Les scientifiques notent qu’après avoir lu cette étude, les gens ne devraient pas consommer de grandes quantités de fer. Leurs résultats sont préliminaires et devront être confirmés chez des sujets humains.

Les chercheurs espèrent que leurs connaissances serviront de base à de futures recherches sur les humains et à la création d’un régime de vaccination qui protège et prévient contre les maladies diarrhéiques.