Les scientifiques mettent fin à la maladie mangeuse de chair chez les souris
La bactérie qui est la principale cause de la fasciite nécrosante, ou maladie mangeuse de chair, provoque une infection répandue et mortelle en obligeant le système nerveux à empêcher le système immunitaire de l'attaquer.
Une équipe dirigée par des scientifiques de la Harvard Medical School à Boston, MA, a fait cette découverte surprenante tout en étudiant les tactiques de promotion de la maladie de Streptococcus pyogenes chez les souris atteintes de fasciite nécrosante.
Vous pouvez en savoir plus sur l'étude dans un article qui sera publié prochainement dans la revue Cellule, où les chercheurs suggèrent également deux traitements potentiels.
S'ils réussissaient dans les essais sur les animaux et les humains, les traitements pourraient être d'une immense valeur pour contenir les «infections bactériennes hautement invasives».
«La fasciite nécrosante», explique l'auteur principal de l'étude Isaac M. Chiu, qui est professeur adjoint de microbiologie et d'immunobiologie à la Harvard Medical School, «est une maladie dévastatrice qui reste extrêmement difficile à traiter et dont le taux de mortalité est inacceptablement élevé.»
Maladie mangeuse de chair
La maladie mangeuse de chair est causée par une infection bactérienne grave du tissu sous-cutané, le tissu qui se trouve juste sous la peau et le fascia, le tissu qui recouvre les organes qui se trouvent à l'intérieur du corps.
La maladie est très rare; chaque année, elle touche environ 200 000 personnes dans le monde, dont environ 1 200 aux États-Unis.
L'infection - qui peut être causée par plusieurs types de bactéries - n'est pas facile à diagnostiquer et elle peut se développer soudainement et se propager rapidement. Si elle n'est pas traitée rapidement, elle peut entraîner «une défaillance de plusieurs organes et la mort», qui survient dans environ 30% des cas.
Suite à une blessure, le système nerveux envoie un signal au cerveau et un autre au système immunitaire. Le premier signal déclenche des sensations de douleur et le second dit au système immunitaire de se retenir.
Les scientifiques suggèrent que les neurones, ou cellules nerveuses, ont cette capacité de demander au système immunitaire de se retenir afin d'empêcher le «surdéploiement» des cellules immunitaires qui pourraient causer des dommages «collatéraux» aux tissus sains.
Le professeur Chiu s'est intéressé à la façon dont cette interaction entre le système nerveux et le système immunitaire pouvait fonctionner dans la maladie mangeuse de chair lorsqu'il a découvert que les patients atteints ressentaient souvent un niveau excessif de douleur avant le développement des symptômes.
Se pourrait-il que la bactérie exploitait d'une manière ou d'une autre cette double réponse naturelle aux blessures pour réprimer le système immunitaire à son propre avantage?
La toxine bactérienne déclenche le silence immunitaire
Pour approfondir cette question, lui et ses collègues ont développé un modèle murin de maladie mangeuse de chair en injectant la bactérie aux animaux. S. pyogenes prélevé sur des patients humains infectés.
En utilisant le modèle de la souris, ils ont découvert qu'une toxine produite par la bactérie - connue sous le nom de streptolysine S - était un élément déclencheur de la douleur et de la désactivation ultérieure du système immunitaire.
Dans d'autres tests, ils ont injecté à des souris des bactéries qui avaient été génétiquement modifiées afin qu'elles ne puissent pas produire la toxine. Bien qu'elles aient été infectées, les souris n'ont pas montré la douleur habituelle et l'infection n'est pas non plus devenue invasive.
Les chercheurs ont confirmé le rôle de la streptolysine S en «reconfigurant» la capacité de production de toxines dans les bactéries modifiées, puis en les introduisant dans les mêmes souris. L'infection s'est transformée en une maladie mangeuse de chair «à part entière».
L'équipe a ensuite donné aux souris un anticorps qui a bloqué la toxine. Les symptômes de la douleur des souris ont été considérablement réduits, confirmant que la streptolysine S bactérienne était le déclencheur.
Mécanismes moléculaires sous-jacents
Les chercheurs ont mené d'autres expériences dans lesquelles ils ont exploré les mécanismes moléculaires sous-jacents de l'interaction entre le système nerveux et le système immunitaire.
Dans ceux-ci, ils ont découvert que la streptolysine S incite les neurones à envoyer un signal de douleur au cerveau. Cela déclenche également un autre signal au système immunitaire qui l'amène à sécréter un neurotransmetteur, ou messager chimique, appelé peptide lié au gène de la calcitonine (CGRP), qui retient ensuite la réponse immunitaire.
Ils ont également constaté que le CGRP le faisait à la fois en arrêtant l'envoi de neutrophiles et en bloquant leur capacité à tuer les bactéries sur le site de la plaie.
«Effectivement», note le professeur Chiu, «ce signal neuronal fait taire le système d’alarme qui fait normalement appel aux combattants de l’infection du corps pour freiner l’infection.»
Il poursuit en expliquant qu'une telle réponse est appropriée lorsqu'une plaie est propre et non infectée - vous ne voulez pas que le système immunitaire entre et enflamme les tissus sains pour tenter de traiter une infection qui n'existe pas.
Mais, la bactérie streptococcique en profite et invoque la même stratégie lorsque la plaie est infectée, permettant à la maladie de se développer sans entrave.
Les patients au stade précoce de la fasciite nécrosante ressentent souvent une douleur énorme mais ne présentent pas les symptômes auxquels on pourrait s'attendre, tels que rougeur, gonflement et inflammation.
Le professeur Chiu et ses collègues suggèrent cependant que c'est ce à quoi vous vous attendriez si, pour une raison quelconque, les neutrophiles qui provoquent l'inflammation et éliminent les bactéries n'étaient pas convoqués.
Deux façons possibles d'arrêter la maladie
Les scientifiques ont ensuite mené une autre série d'expériences, dans lesquelles ils ont introduit les bactéries dans deux groupes de souris: l'un dans lequel ils avaient arrêté la capacité des fibres nerveuses à transmettre des signaux de douleur, et un autre dans lequel ils ne l'avaient pas fait.
Celles-ci ont démontré que le blocage des nerfs douloureux améliorait le contrôle de l’infection par le corps.
Diverses expériences dans lesquelles des souris ont été injectées avec de la neurotoxine botulique A - un bloqueur nerveux présent dans les traitements cosmétiques anti-rides du visage - ont montré qu'une telle approche peut fonctionner comme traitement de la maladie mangeuse de chair.
Les injections du bloqueur nerveux même 2 jours après que les souris ont été infectées pour la première fois et avaient déjà des blessures ont stoppé la maladie, causant davantage de lésions tissulaires.
Les chercheurs ont également testé une autre façon de lutter contre la maladie. Ils ont montré que les bloqueurs de CGRP supprimaient les freins du système immunitaire en empêchant les cellules nerveuses d'envoyer les signaux d'arrêt. Ils ont également empêché la fasciite nécrosante de se propager chez les souris.
«Nos résultats révèlent un nouveau rôle surprenant des neurones dans le développement de cette maladie et indiquent des contre-mesures prometteuses qui justifient une exploration plus approfondie.»
Prof. Isaac M. Chiu
