Africa-Press – São Tomé e Príncipe. Le microbiote intestinal joue un rôle essentiel dans la digestion, le métabolisme et le système immunitaire. La flore intestinale confère une protection contre de nombreux pathogènes humains et maladies. Une équipe de chercheurs de l’Université de la Coraline du Nord (Etats-Unis) s’est penchée sur l’intervention du microbiote intestinal dans la défense contre deux virus humains : le virus Esptein-Barr (EBV) responsable de la mononucléose, et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), responsable du Sida. Leur étude publiée dans la revue Science suggère que la composition du microbiote intestinal peut augmenter les risques d’infections et aggraver les maladies associées.
Un nouveau modèle de souris pour étudier les virus EBV et VIH
Pour étudier le rôle des micro-organismes du microbiote intestinal en laboratoire, les chercheurs utilisent d’ordinaire des souris sans germe (“germ-free” en anglais). Tout d’abord, ces souris subissent plusieurs traitements antibiotiques, afin de ne porter plus aucun microchampignon, bactérie, protiste, etc. dans ou sur elles. Une fois cette manipulation réalisée, les scientifiques peuvent soit comparer les réactions des souris sans germe à celles des souris avec microbiotes. Mais, ils peuvent également réintroduire des bactéries d’intérêt dans la souris, et ainsi reformer un microbiote dont la composition est contrôlée. Le but est alors d’observer uniquement l’action des micro-organismes d’intérêt, sans biaiser les résultats avec l’action des autres bactéries et organismes du microbiote initial.
Dans cette étude américaine, les chercheurs ont comparé les infections au VIH et EBV dans deux types de souris différentes : des souris humanisées conventionnelles, et des souris humanisées sans germe. On parle de souris “humanisées” car elles ont été préalablement modifiées en laboratoire afin de porter des cellules humaines.
Il est nécessaire que les souris étudiées possèdent les cellules cibles des virus d’intérêt. Comme les virus EBV et VIH ont besoin de lymphocytes B ou de lymphocytes T humains pour se répliquer, les souris ont reçu une greffe de moelle osseuse, de thymus et de foie humains qui sont les trois foyers de création et maturation des lymphocytes chez l’homme. “Nous avons humanisé les souris et réalisé nos expériences d’exposition virale dans des conditions strictes d’absence de germe. Techniquement, c’était un véritable défi”, affirme dans un communiqué de presse Angela Wahl, professeure adjointe à la division des maladies infectieuses du département de médecine de l’Université de la Coraline du Nord et co-auteure principale de l’étude. C’est la première fois qu’un tel modèle est conçu et utilisé en laboratoire.
Schéma représentant l’enceinte stérile dans laquelle les manipulations de souris ont été faites. La chercheuse Angela Wahl est une experte dans le développement de modèles in vivo pour étudier les pathogènes humains. Son équipe et elle ont dû trouver un moyen d’ “humaniser” les souris tout en les empêchant d’entrer en contact avec des germes : que ce soient ceux qui vivent sur notre nourriture, notre peau, dans l’air ou partout ailleurs dans l’environnement extérieur. Pour ce faire, ils ont utilisé une chambre d’isolement chirurgical personnalisée avec des compartiments à gants spécialisés et un microscope. Illustration issue de BioRender.
La composition du microbiote intestinal influe sur les risques et symptômes des infections au VIH et EBV
Si le microbiote agit en barrière de protection majeure contre de nombreux pathogènes, cette étude de l’Université de Caroline du Nord ne semble pas en dire autant pour les infections au EBV et VIH.
Les chercheurs ont observé que les souris sans germe étaient moins impactées par les infections au VIH ou EBV que les souris avec microbiotes. Les risques d’infection du VIH par voie rectale était 200% plus élevés chez les souris conventionnelles que chez les souris sans microbiote, et 300% plus élevés par voie orale (voie reproduisant la transmission du virus par le lait maternel). Les animaux avec un microbiote portaient 1000 fois plus de particules virales de VIH que les souris sans germe.
D’après cette étude, il y a donc au moins un élément dans le microbiote intestinal qui favorise l’infection par le VIH. Les scientifiques ont notamment remarqué une augmentation de la fréquence de lymphocyte T CD4+ dans l’intestin dans les souris conventionnelles. Une hypothèse est que l’infection serait plus importante chez les souris avec microbiotes, car davantage de cellules ciblées par le virus (les lymphocytes T CD4+) sont recrutées au site de l’infection, créant un effet boule de neige.
Angela Wahl, a déclaré dans un communiqué de presse que “ces résultats sont très importants. Chaque individu a une composition unique dans son microbiote intestinal. A l’avenir, il serait important d’évaluer comment cette diversité entre les personnes affecte leurs risques d’être infecté par le VIH et les conséquences de la maladie.”
Pour l’EBV, les résultats sont similaires. Les souris avec un microbiote classique ont développé des tumeurs importantes dans divers organes, au niveau des reins, de la rate, du foie et de l’estomac. Ces tumeurs étaient pratiquement absentes chez les souris sans germe infectées par l’EBV. L’EBV et le VIH sont deux virus très différents, tant dans la nature des cellules qu’ils infectent, le type maladie qu’ils provoquent, que dans leur morphologie. Les chercheurs s’étonnent que le microbiote intestinal exacerbe la maladie causée par chacun de ces virus.
A présent, Angela Wahl et son équipe comptent identifier précisément les facteurs du microbiote intestinal qui augmentent la persistance des infections par le VIH et l’EBV. Grâce au modèle de souris humanisées sans germe qu’ils ont conçu, ils aimeraient également s’intéresser à d’autres agents pathogènes.
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