La perte d’appétit est un symptôme
fréquent lors d’infections intestinales, qu’elles soient aiguës, comme les
gastro-entérites, ou chroniques, notamment en cas d’infections parasitaires. Si
ce phénomène est bien documenté, ses mécanismes biologiques précis restaient
jusqu’ici mal compris. Comment le système immunitaire, en réponse à une
infection, parvient-il à modifier un comportement aussi fondamental que
l’alimentation ?
Une étude menée par des chercheurs de
l’UC San Francisco, publiée le 25 mars dans Nature, apporte un éclairage
inédit sur cette question. L’objectif était d’identifier les mécanismes
moléculaires reliant la réponse immunitaire intestinale au cerveau, afin
d’expliquer comment une infection peut induire une perte d’appétit.
Comme l’explique le professeur et auteur
de l’étude David Julius dans un communiqué de presse : « la question à laquelle
nous souhaitions répondre n'était pas seulement de comprendre comment le
système immunitaire combat les parasites, mais aussi comment il mobilise le
système nerveux pour modifier le comportement ». Il ajoute : « Il s'avère qu'il
existe une logique moléculaire très élégante à ce sujet. »
Deux types
cellulaires au cœur du dialogue
Les chercheurs se sont concentrés sur
deux populations cellulaires intestinales rares : les cellules à touffes,
impliquées dans la détection des parasites et l’activation de la réponse
immunitaire, et les cellules entérochromaffines (EC), connues pour libérer des
signaux neuroactifs.
Jusqu’à présent, le lien fonctionnel
entre ces deux types cellulaires n’était pas établi. « Mon laboratoire
s’intéresse depuis longtemps à la façon dont les cellules à touffes, après leur
première réaction à une infection parasitaire, libèrent des signaux vers
d’autres types de cellules », souligne le professeur et co-auteur de l’étude
Richard Locksley.
Une cascade
moléculaire inédite
Grâce à des approches expérimentales
combinant cellules génétiquement modifiées et cultures tissulaires, les
chercheurs ont mis en évidence une chaîne de signalisation précise.
Lorsqu’elles détectent des métabolites parasitaires comme le succinate, les cellules
à touffes libèrent de l’acétylcholine.
Ce neurotransmetteur agit ensuite sur les
cellules EC, déclenchant la libération de sérotonine. Cette dernière active les
fibres du nerf vague, qui transmettent le signal au cerveau, aboutissant à une
modification du comportement alimentaire.
« Nous avons découvert que les cellules à
touffes accomplissent une fonction similaire à celle des neurones, mais selon
un mécanisme totalement différent », précise le Dr Koki Tohara. « Elles
utilisent l'acétylcholine pour communiquer, mais sans aucun des mécanismes
cellulaires habituels dont les neurones ont besoin pour la libérer. »
Une réponse
différée expliquée
L’étude met également en lumière un
aspect temporel clé. Les cellules à touffes libèrent l’acétylcholine en deux
phases : une première brève, suivie d’une phase prolongée lorsque la réponse
immunitaire est pleinement activée et que ces cellules se multiplient.
Ce mécanisme explique pourquoi la perte
d’appétit n’apparaît pas immédiatement. « Cela explique pourquoi on se sent
bien au début, puis qu'on commence à se sentir mal à mesure que l'infection
s'installe », indique David Julius. « L'intestin attend en quelque sorte de
confirmer que la menace est réelle et persistante avant d'envoyer un signal au
cerveau pour modifier le comportement. »
Une validation in
vivo du mécanisme
Pour confirmer ces observations, les
chercheurs ont étudié des souris infectées par des vers parasites. Les animaux
présentant des cellules à touffes fonctionnelles ont montré une diminution
progressive de leur prise alimentaire. À l’inverse, les souris incapables de
produire de l’acétylcholine via ces cellules ont conservé un comportement
alimentaire normal, validant le rôle central de cette voie de signalisation.
Au-delà des
infections parasitaires
Ces résultats ouvrent des perspectives
thérapeutiques. « Contrôler la production des cellules à touffes pourrait être
un moyen de contrôler certaines des réponses physiologiques associées à ces
infections », souligne Richard Locksley.
Plus largement, cette voie de
communication pourrait être impliquée dans d’autres pathologies. Les cellules à
touffes étant présentes dans plusieurs organes, des dysfonctionnements de ce
circuit pourraient contribuer à des troubles comme le syndrome du côlon
irritable, les intolérances alimentaires ou certaines douleurs viscérales
chroniques.
Vers une nouvelle
compréhension de l’axe intestin-cerveau
Cette étude met en évidence un dialogue
direct et structuré entre système immunitaire et système nerveux, redéfinissant
notre compréhension de l’axe intestin-cerveau. Elle suggère que des
comportements tels que la perte d’appétit ne sont pas de simples effets
secondaires de la maladie, mais des réponses adaptatives finement régulées.
À terme, cibler cette voie pourrait
permettre de moduler des symptômes invalidants associés à de nombreuses
pathologies. Une avancée qui illustre, une fois encore, combien les frontières
entre immunologie, neurosciences et physiologie sont désormais poreuses.
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À propos de l'auteure – Elodie Vaz
Journaliste en santé, diplômée du CFPJ en 2023
Élodie, explore les empreintes que les maladies laissent sur les corps et, plus largement, sur la vie humaine. Infirmière diplômée d’État en 2010, elle a passé douze ans au chevet des patients avant de troquer son stéthoscope contre un carnet de notes. Elle interroge depuis les liens qui unissent environnement et santé, convaincue que la vitalité du vivant ne se résume pas à celle des Hommes.
