Des chercheurs français de l'Institut Pasteur de Lille (Inserm, CNRS, université de Lille) et de l'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Inrae) ont expliqué le rôle inattendu du microbiote intestinal dans les surinfections bactériennes. Ils ont mis en évidence une action des virus influenza sur l'immunité pulmonaire et ont publié leurs résultats dans la revue Cell Reports, repris par Sciences et Avenir. “En fait, on savait déjà grâce à de précédentes recherches que le microbiote intestinal pouvait contribuer à la défense contre les infections pulmonaires”, rappelle François Trottein, directeur de l’équipe de chercheurs qui a mené cette étude. Cependant, personne n’avait décrit comment les altérations du microbiote, provoquées par une infection grippale, agissent sur l’immunité pulmonaire.
La sous-alimentation due à la grippe modifie le microbiote intestinal
Pour comprendre le mécanisme, les chercheurs ont décrit la composition du microbiote de souris infectées par deux virus influenza (H1N1 et H3N2) et l’ont comparée à celle du microbiote de souris saines. “Chez les souris grippées, la quantité de bactéries classiquement associées à des effets bénéfiques sur l’organisme telles que les lactobacilles et les bifidobactéries s’est avérée diminuée par rapport à celle relevée chez les souris saines. À l’inverse, les bactéries pathogènes ou pseudopathogènes telles qu’Escherichia coli, étaient plus nombreuses dans l’intestin des souris grippées”, détaille François Trottein. Une dysbiose, c’est-à-dire une modification de la composition du microbiote, a bien été mise en évidence chez les souris grippées. “Cette dysbiose était par ailleurs transitoire”, précise l’infectiologue. Après 14 jours d’un virus grippal, le microbiote intestinal tendrait à retrouver sa composition originelle.
Les chercheurs ont ensuite tenté de comprendre comment la grippe modifie le microbiote intestinal. Ils ont cherché à vérifier si c’est la réduction des apports alimentaires, symptomatique de la grippe, qui modifie la composition du microbiote intestinal. Pour cela, ils ont fourni à des souris saines une très faible ration alimentaire, équivalente à celle acceptée par les souris grippées. “Nous avons observé chez la souris saine sous-alimentée une dysbiose comparable à celle décrite chez la souris malade”, relate François Trottein.
Les AGCC au cœur du mécanisme
Pour démontrer le lien entre la modification de la composition du microbiote et la surinfection pulmonaire, les chercheurs ont prélevé des échantillons de microbiote dysbiotique de souris grippées et les ont implantés à des souris saines. “Les souris ayant reçu le microbiote dysbiotique ont montré une plus forte sensibilité à l’infection par le pneumocoque”, révèle François Trottein. Les modifications de composition du microbiote intestinal provoquées par la grippe augmentent donc bien la sensibilité des individus aux infections bactériennes et suggèrent une action du microbiote sur l’immunité pulmonaire.
Concernant la manière dont le microbiote intestinal influe sur l’immunité pulmonaire, la réponse se trouve dans “la capacité de certaines bactéries intestinales à produire des acides gras à chaîne courte (AGCC), de petites molécules capables de passer de l’intestin à la circulation générale puis de la circulation générale à des cellules immunitaires présentes dans les alvéoles pulmonaires”, décrit François Trottein. Parmi les AGCC, c’est l’acétate en particulier qui a retenu l’attention des chercheurs puisque cette molécule, qui passe majoritairement dans le sang, permettait au microbiote d’agir à distance sur les cellules immunitaires résidentes du poumon. Des tests ont permis de confirmer cela et “suggèrent bien que la grippe, en diminuant la prise alimentaire et en modifiant la composition du microbiote, réduit la libération d’AGCC par les bactéries intestinales”, poursuit le directeur de l’équipe de recherche.
Vers une nouvelle manière de prendre en charge la grippe
L’immunité antibactérienne étant majoritairement assurée par des cellules appelées macrophages, les chercheurs ont imaginé que l’acétate avait une action sur les macrophages résidant dans le poumon. Une hypothèse confirmée par des examens menés sur des souris. Ils ont découvert que l’acétate active ces macrophages en se fixant à un récepteur appelé GPR43.
Une découverte qui ouvre la voie à de potentielles nouvelles applications thérapeutiques et préventives. “Si le développement d’un médicament contentant de l’acétate semble peu probable au regard des doses importantes requises pour observer un effet protecteur vis-à-vis des infections pulmonaires, d’autres molécules capables de se fixer sur le récepteur GPR43 pourraient être utilisées en thérapeutique”, révèle François Trottein. Par ailleurs, de la prévention peut être faite pour éviter d’avoir des surinfections. Augmenter sa consommation de fibres végétales en période d’épidémie ou suivre un traitement probiotique pendant un épisode grippal pourrait contribuer à se protéger des complications infectieuses de la grippe. Les jeûnes et les restrictions caloriques devraient par ailleurs être évitées en période d’épidémie dans l’objectif de préserver l’intégrité du microbiote intestinal.