Etude chez la souris. Une équipe multidisciplinaire composée de scientifiques de l’Institut Pasteur, du CNRS et de l’Inserm a révélé l’existence d’un circuit impliqué dans la détection mais aussi dans la régulation de la réponse anti-inflammatoire orchestrée par différentes régions du cerveau. Ce circuit détecte l’inflammation dans le sang et organise et régule la réponse immunitaire. Il représente une connexion bidirectionnelle entre le cerveau et le système immunitaire. Les résultats ont été publiés dans la revue Neuron .
Chaque fois qu’une infection ou une blessure survient, le système immunitaire est activé pour contrôler l’infection et réparer les tissus endommagés. Ce processus implique la libération de médiateurs pro-inflammatoires qui informent le cerveau sur l’état immunitaire du corps et coordonnent la réponse immunitaire. En réponse à ce signal, le cerveau déclenche une réaction complexe connue sous le nom de « comportement de maladie » dont le but est de réaffecter l’énergie aux différents systèmes du corps. Cet état est associé à des changements de comportement, notamment l’évitement social et la léthargie, des ajustements métaboliques tels que la fièvre et la perte d’appétit, ainsi que la libération d’hormones telles que la cortisone, pour augmenter la résistance aux infections tout en régulant les réponses immunitaires.
Dans cette étude, un groupe multidisciplinaire composé de neurobiologistes et d’immunologistes de l’Institut Pasteur, de l’Inserm et du CNRS a découvert un nouveau circuit que le cerveau utilise pour mesurer les niveaux d’inflammation dans le sang et, en réponse, réguler l’inflammation. Une région du tronc cérébral connue sous le nom de complexe vagal détecte directement les niveaux et les types d’hormones inflammatoires dans la circulation sanguine. Ces informations sont ensuite transmises aux neurones d’une autre région du tronc cérébral appelée noyau parabrachial , qui reçoit également des informations liées à la douleur et à certains souvenirs aversifs ou traumatiques. À leur tour, ces neurones activent les neurones de l’ hypothalamus , provoquant une augmentation rapide de la cortisone , une hormone aux propriétés anti-inflammatoires, dans le sang.
Les scientifiques ont utilisé des approches neuroscientifiques de pointe pour identifier ce circuit, leur permettant ainsi d’observer individuellement les neurones impliqués lors de l’inflammation. Les experts ont observé comment l’activité de neurones spécifiques du noyau parabrachial pouvait réguler la production de globules blancs impliqués dans la réponse immunitaire. "Cette recherche démontre que l’activité neuronale dans le cerveau seule peut avoir un effet puissant sur le développement des réponses immunitaires lors d’une infection ou d’une blessure. Elle fournit donc un exemple clair de la puissante connexion bidirectionnelle entre le corps et le cerveau. Elle alimente également notre ambition de découvrir l’impact de notre cerveau sur la manière dont nous interagissons avec les microbes, combattons les pathogènes et cicatrisons les blessures", explique Gérard Eberl, responsable de l’unité Microenvironnement et immunité à l’Institut Pasteur.
La découverte de ce circuit ouvre de nouvelles opportunités de recherche qui contribueront conjointement aux domaines de la neurobiologie et de l’immunologie : "Cette étude nous donne des outils supplémentaires pour mieux comprendre l’impact de l’inflammation systémique sur notre cerveau, notre humeur et certains processus neurodégénératifs" ajoute Gabriel Lepousez, neurobiologiste à l’Unité Perception et Mémoire (Institut Pasteur/CNRS).
Compte tenu du rôle établi du noyau parabrachial dans les processus de mémoire aversifs, les menaces infectieuses potentielles pourraient être évitées si ce circuit était réactivé avec la mémoire d’expériences inflammatoires ou aversives passées. En tirant parti de cette communication neuroimmunitaire, le système immunitaire pourrait bénéficier de la capacité du cerveau à prédire et anticiper les menaces de notre environnement.
Cette recherche a été financée par les organismes mentionnés ci-dessus ainsi que par AG2R-LA MONDIALE et MTRL.
