Une mécanique insoupçonnée déclenche les défenses immunitaires innées

Structure en double hélice de l'ADN.

Structure en double hélice de l'ADN.

Crédit : Shutterstock

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La capacité des cellules immunitaires innées à se souvenir des agressions passées pourrait s’expliquer par les changements épigénétiques durables qui se produisent durant la première infection.

À la stupéfaction de chercheurs en immunologie et en génétique, quelques heures suffisent pour qu'un mécanisme encore insoupçonné s'active en présence d'un pathogène.

«Dans les heures qui suivent l'agression par une bactérie, nous observons l'activation de milliers de gènes dans les cellules du système immunitaire inné, celui avec lequel on vient au monde, et le déclenchement de ses défenses immunitaires», affirme Luis Barreiro, chercheur au Centre de recherche du CHU Sainte-Justine et professeur au Département de pédiatrie de l'Université de Montréal. «Nous avons été très surpris qu'une infection bactérienne provoque des milliers de changements dans la méthylation de l'ADN, alors que cette empreinte épigénétique a la réputation d'être très stable et de ne pas réagir aux perturbations de l'environnement», poursuit-il.

Pour arriver à cette conclusion, le chercheur et son équipe ont inoculé une souche vivante de Mycobacterium tuberculosis (le pathogène qui cause la tuberculose chez l'humain) à des cellules dendritiques, dont est constitué le système immunitaire inné. «En plus d'observer des milliers de changements de méthylation de l'ADN très vite après l'infection, on a constaté une importante perte de méthylation, très fortement liée à l'activation des gènes voisins», indique le chercheur principal de l'étude.

Autre fait surprenant, la réaction s'est produite dans les cellules dendritiques, alors que celles-ci ne se multiplient pas. «Normalement, c'est pendant la division cellulaire que la déméthylation se produit. Que ce changement épigénétique se déclenche aussi rapidement dans des cellules qui ne se divisent pas nous a étonnés, enchaîne Alain Pacis, étudiant au doctorat et premier auteur de l'étude. Il nous faut chercher quelle machinerie rend ce processus possible.»

De récentes études indiquent que, après une première «rencontre» avec un pathogène ou d'autres stimulus immunitaires, les cellules immunitaires innées gardent l'agression vécue en mémoire pour répondre plus rapidement à la prochaine agression, un peu comme le fait le système immunitaire adaptatif. Selon le professeur Barreiro, la capacité de ces cellules à se souvenir des agressions passées pourrait s'expliquer par les changements épigénétiques durables qui se produisent durant la première infection. «Plusieurs indices nous portent à croire que le système immunitaire inné aurait lui aussi une mémoire immunologique, et que la déméthylation de l'ADN pourrait jouer un rôle important dans l'acquisition de cette mémoire. C'est une autre piste qu'il nous faudra vérifier.»

Il reste beaucoup à faire pour élucider tous les mystères entourant la méthylation de l'ADN et les mécanismes par lesquels elle régule le système immunologique inné et lui confère une certaine mémoire. Néanmoins, la découverte des chercheurs jette un nouvel éclairage sur la manière d'envisager la mise au point de vaccins, notamment en considérant davantage le rôle des diverses perturbations épigénétiques dans le déclenchement de la réponse immunitaire.

À propos de l'étude

L'article intitulé «Bacterial infection remodels the DNA methylation landscape of human dendritic cells» est paru dans la revue Genome Research. Le Dr Luis Barreiro a reçu le soutien financier des Instituts de recherche en santé du Canada, du programme Frontière humaine (Human Frontiers Science Program) et du programme des Chaires de recherche du Canada. Alain Pacis étudie au doctorat en bio-informatique à l'Université de Montréal.

À propos du Centre de recherche du CHU Sainte-Justine

Le Centre de recherche du CHU Sainte-Justine est un établissement phare en recherche mère-enfant affilié à l'Université de Montréal. Axé sur la découverte de moyens de prévention innovants, de traitements moins intrusifs et plus rapides et d'avenues prometteuses de médecine personnalisée, il réunit plus de 200 chercheurs, dont plus de 90 cliniciens, ainsi que 360 étudiants de cycles supérieurs et postdoctorants. Le centre est partie intégrante du Centre hospitalier universitaire Sainte-Justine, le plus grand centre mère-enfant au Canada et le deuxième centre pédiatrique en importance en Amérique du Nord. 

Ressources pour les médias

  • Marise Daigle
    Centre de recherche du CHU Sainte-Justine
    Tél: 514 345-4931, p. 3256
  • Julie Gazaille
    Université de Montréal
    Tél: 514 343-6796