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Des chercheurs de l’université d’Alabama à Birmingham ont ajouté de nouvelles preuves que l’exposition précoce à des antigènes dérivés des vaccins, des bactéries ou des microbiotes a un effet spectaculaire sur la diversité des anticorps qu’un mammifère adulte devra produire pour lutter contre les futures infections par des agents pathogènes.

La diversité des anticorps et l’exposition précoce

Cette diversité d’anticorps est appelée le répertoire clonal – des cellules individuelles fondamentalement différentes avec un potentiel d’anticorps distinct qui peuvent se multiplier en un grand clone de cellules, toutes produisant cet anticorps distinct.
Dans une étude sur la souris, les chercheurs ont examiné un groupe de cellules immunitaires appelées cellules B-1 B. Bien que toutes les cellules B aient la capacité de se développer en cellules sécrétant des anticorps pour contrôler les pathogènes, les cellules B innées de type B-1 proviennent d’un programme de développement distinct des cellules B conventionnelles.
Les chercheurs de l’UAB, dirigés par le premier auteur J. Stewart New, Ph.D., et les coauteurs John Kearney, Ph.D., et R. Glenn King, Ph.D., du département de microbiologie de l’UAB, ont examiné un sous-ensemble de cellules B-1 B qui réagissent à l’hydrate de carbone du groupe A de Lancefield contenant de la N-acétyl-D-glucosamine, ou GAC, un polysaccharide de la paroi cellulaire de l’agent pathogène bactérien Streptococcus pyogenes.
Ils ont posé la question suivante : dans quelle mesure la diversité clonale sera-t-elle différente chez les souris élevés dans des conditions stériles sans germes, par rapport aux souris ayant un microbiote intestinal normal dès la naissance, ou aux souris ayant un microbiote normal qui sont également vaccinées en tant que nouveau-nés avec des S. pyogenes porteurs de GAC.
Pour répondre à cette question, ils ont séquencé la région variable de la chaîne lourde des immunoglobulines, ou région IGHV, pour les cellules B marquées avec GAC. Les chercheurs ont découvert que les événements de sélection dépendant de l’antigène environnemental jouent un rôle important pour façonner le répertoire clonal des cellules B-1 B réactives à la GAC.

Une faible diversité clonale de l’IGHV

En général, les souris exemptes de germes présentaient une faible diversité clonale de l’IGHV, tandis que les souris normales et les souris à vaccination néonatale présentaient une grande diversité clonale. Cependant, les souris normales et les souris de vaccination néonatale étaient différentes. Les deux ont montré que l’établissement de la dominance clonale des cellules B réactives à la GAC de la région 6-3 de l’IGHV dépendait du microbiote ; mais en outre, l’immunisation néonatale par S. pyogenes a permis d’étendre les clonotypes réactifs à la GAC de la région 7-3 de l’IGHV, généralement mineurs, par rapport aux clonotypes des souris conventionnelles.
Les chercheurs ont découvert que la colonisation de souris adultes exemptes de germes favorisait le développement de cellules B-1 B réactives à la N-acétyl-D-glucosamine et conduisait à des plasmocytes clonalement apparentés à l’immunoglobuline A positive dans l’intestin grêle. Les plasmocytes se différencient des cellules B, et ce sont elles qui produisent les anticorps. La sécrétion d’immunoglobuline A dans l’intestin est bénéfique car elle contribue à limiter la composition et l’activité inflammatoire du microbiote normal dans l’intestin grêle.
Les cellules B-1 B sont également connues pour produire de l’immunoglobuline M naturelle. Les carences en immunoglobuline M ont été associées à des taux accrus d’auto-immunité et de maladies allergiques. L’effet spectaculaire de l’exposition précoce à un vaccin ou à une bactérie pour la diversité clonale, observé dans cette recherche peut fournir une explication mécaniste alternative de l’influence des antigènes environnementaux sur la sensibilité aux maladies allergiques et auto-immunes, qui est souvent discutée dans le cadre de l’hypothèse de l’hygiène », explique Kearney.

Une augmentation des maladies auto-immunes et allergiques

L’hypothèse de l’hygiène suggère qu’une réduction des infections dans les pays occidentaux – grâce à une meilleure hygiène – a conduit à une augmentation des maladies auto-immunes et allergiques.
Cette recherche a été publiée dans Immunity.
Source : University of Alabama at Birmingham
Crédit photo sur Unsplash : Ricky Kharawala