Empreinte du système immunitaire par le microbiote très tôt dans la vie

L’ empreinte du système immunitaire par le microbiote se manifeste très tôt dans la vie

L’ontogenèse et la maturation du système immunitaire sont modulées par le microbiote. Au cours de la vie fœtale, le microbiote de la mère produit des composés qui sont transférés au fœtus et à la progéniture, et améliorent la génération de cellules immunitaires innées. Après la naissance, le microbiote colonisateur induit le développement des tissus lymphoïdes intestinaux et la maturation des cellules myéloïdes et lymphoïdes, et imprime au système immunitaire un niveau de réactivité qui persiste longtemps après le sevrage à l’âge adulte. Lorsque la diaphonie entre l’hôte et le microbiote est perturbée tôt dans la vie, une empreinte pathologique peut se développer, caractérisée par une réactivité immunitaire excessive à l’âge adulte, ce qui se traduit par une susceptibilité accrue aux pathologies inflammatoires. Dans cette revue, nous discutons des données récentes qui démontrent l’existence d’une fenêtre temporelle d’opportunité au début de la vie au cours de laquelle les souris et les humains doivent être exposés au microbiote afin de développer un système immunitaire équilibré. Nous discutons également des facteurs impliqués dans l’empreinte, tels que le microbiote, les cellules immunitaires et les cellules stromales, ainsi que de la nature de l’empreinte.

Microbes, hygiène et empreinte du système immunitaire

La façon dont nous grandissons et apprenons à interagir avec les autres nous affecte tout au long de notre vie. Plusieurs de nos systèmes physiologiques, tels que les systèmes nerveux et immunitaire, détectent directement l’environnement et y répondent afin de maintenir l’homéostasie et la survie de l’individu. Dès la naissance, l’individu est exposé à de nouveaux types de cellules, les microbes, qui activent le système immunitaire et induisent le développement et la maturation des cellules et des organes immunitaires qui contribuent au développement d’une symbiose fonctionnelle entre l’hôte et le microbiote. Chez l’homme et la souris, une pénurie de bactéries au début de la vie entraîne des défauts immunologiques qui peuvent se maintenir à l’âge adulte et augmenter la susceptibilité à développer des pathologies inflammatoires chroniques.

L’hypothèse hygiéniste

Une diminution de l’incidence des maladies infectieuses au cours des 20^ième siècle est associé à une augmentation des pathologies inflammatoires, telles que l’allergie et l’auto-immunité, qui ont inspiré la formulation de l’hypothèse hygiéniste. Cette hypothèse, ou une version généralisée de celle-ci, affirme qu’une diminution de l’exposition aux microbes entraîne une dérégulation du système immunitaire et une augmentation conséquente de la réactivité pathogène. Elle est étayée à la fois par des observations épidémiologiques chez l’homme et des expériences chez la souris. Par exemple, les enfants élevés à proximité d’animaux de ferme, ou ayant utilisé des tétines non stérilisées, développent beaucoup moins d’allergies que les enfants élevés loin des animaux ou excessivement protégés des microbes.

L’absence d’exposition, ou l’exposition à une faible diversité ou à un microbiote dysbiotique, pendant la période néonatale entraîne une empreinte pathologique et une susceptibilité accrue aux pathologies inflammatoires plus tard dans la vie. Par conséquent, une approche judicieuse pour prévenir l’empreinte pathologique consiste à identifier les composants du microbiote, ainsi que de l’alimentation qui nourrit à la fois l’hôte et le microbiote, qui sont nécessaires pour assurer une empreinte saine.

À la lumière de la compréhension actuelle de l’empreinte immunologique, nous pouvons éviter certains traitements et comportements, dans la mesure du possible. Par exemple, le traitement antibiotique pendant la période néonatale et l’exposition des enfants sevrés à des régimes riches en graisses sont liés de manière causale à l’empreinte pathologique. Cependant, les traitements antibiotiques sauvent les nourrissons des infections, et les aliments riches en calories peuvent être les seuls aliments disponibles. Dans ces cas, il serait souhaitable d’identifier des marqueurs dans les selles ou le sang lors des contrôles médicaux de routine et d’envisager une réversion de l’empreinte pathologique si elle est détectée. Si une telle empreinte pathologique est caractérisée dans le microbiote, la dysbiose peut être corrigée par des prébiotiques alimentaires ou une nouvelle génération de probiotiques. Dans le sang, des marqueurs d’empreinte pathologique restent à identifier. De plus, la nature de l’empreinte pathologique reste à mieux comprendre afin de concevoir des méthodes pour l’inverser. Une découverte récente sur la nature épigénétique de l’empreinte myéloïde et cellules épithéliales indiquent qu’il sera difficile d’inverser l’empreinte pathologique. De toute évidence, les méthodes pour inverser l’empreinte pathologique doivent être moins pathogènes que l’empreinte pathologique elle-même.

En conclusion, il est important de souligner que l’empreinte immunitaire se manifeste par une susceptibilité accrue aux défis inflammatoires plus tard dans la vie. Cette susceptibilité accrue reflète une plus grande réactivité du système immunitaire, qui est une conséquence d’une diminution de la régulation immunitaire ou d’une réactivité basale accrue (probablement les deux faces d’une même médaille). Une réactivité immunitaire plus élevée peut apparaître pathogène dans le contexte de la faible pression pathogène qui prévaut dans les sociétés où l’hygiène et la couverture vaccinale sont élevées. Cependant, une réactivité immunitaire élevée peut être bénéfique dans un environnement contaminé par des agents pathogènes. Par conséquent, la notion d'« empreinte pathologique » peut être contextuelle, car un individu ayant une réactivité immunitaire élevée peut ressentir une empreinte protectrice lorsqu’il est infecté, tandis qu’un individu ayant une faible réactivité immunitaire peut apparaître pathologiquement imprimé dans ce contexte.