Les échanges de cellules immunitaires favorisent les grippes graves

Les infections des poumons par le vrai virus de la grippe ou un coronavirus entraînent plus souvent une évolution grave de la maladie, surtout chez les personnes âgées. Il se produit alors une réaction inflammatoire excessive qui endommage le tissu pulmonaire. Les causes exactes ne sont pas encore élucidées. Les macrophages, également connus sous le nom de cellules phagocytaires du système immunitaire, jouent un rôle. Ils sécrètent des messagers favorisant l'inflammation et déclenchent ainsi une violente réponse immunitaire.

Une équipe de chercheurs dirigée par Manfred Kopf, immunologue et professeur de biomédecine moléculaire à l'ETH Zurich, vient de démontrer chez la souris que les macrophages initialement sédentaires dans les poumons et issus de la période embryonnaire meurent à vue d'œil en cas d'infection par le véritable virus de la grippe et sont remplacés au bout de quelques jours par des macrophages issus de la moelle osseuse. Plus l'infection est violente, plus les macrophages pulmonaires embryonnaires meurent. C'est ce qu'ont récemment rapporté les immunologistes de l'ETH dans la revue spécialisée page externeScience Immunologie.

Différences dans la fonction et l'évolution de la maladie

Les macrophages servent entre autres à se défendre rapidement contre les agents pathogènes. Du point de vue de la biologie du développement, ils sont grossièrement divisés en deux groupes : Chez l'homme et la souris, on trouve dans tous les organes et tissus des macrophages sédentaires et à longue durée de vie, qui apparaissent dès le développement embryonnaire dans le foie fœtal et assument des fonctions spécifiques pour le tissu concerné. Dans les poumons, les macrophages embryonnaires participent à l'échange vital oxygène-dioxyde de carbone qui se produit dans les alvéoles pulmonaires.

Le deuxième groupe est celui des macrophages qui se forment dans la moelle osseuse pendant l'hématopoïèse et qui migrent dans un tissu via la circulation sanguine, où ils se transforment en macrophage spécifique à ce tissu.

"Jusqu'à présent, on pensait que les macrophages issus de la moelle osseuse avaient la même fonction que les macrophages pulmonaires issus du foie fœtal. Et que cela était vrai pour tous les tissus", expliquent Federica Piattini et Fengqi Li du groupe de recherche de Kopf. Elles sont toutes deux les premières auteures de l'article et ont maintenant réfuté cette hypothèse. Elles montrent au contraire que les macrophages issus de la moelle osseuse se comportent différemment et sont nocifs en cas d'infection virale des poumons.

Les deux chercheuses ont créé deux groupes de souris : chez l'un, les macrophages pulmonaires étaient issus de la période embryonnaire, chez l'autre, ils provenaient de la moelle osseuse. Lors d'une infection par le virus de la grippe, les souris dont les macrophages pulmonaires étaient issus de la moelle osseuse ont souffert d'une maladie beaucoup plus grave et sont mortes. L'une des raisons de cette grave évolution était que ces macrophages provoquaient une forte réaction inflammatoire, appelée tempête de cytokines.

Les auteurs de l'étude en concluent que l'origine des macrophages détermine de manière décisive l'évolution de la maladie. Ils ont en outre pu montrer que les infections grippales chez les souris favorisent le remplacement des macrophages pulmonaires.

Indices de processus parallèles chez Covid-19

Selon les chercheurs, une comparaison de leur expérience sur la grippe chez la souris avec des infections à coronavirus chez l'homme est évidente et admissible. "Il y a des indices de processus parallèles chez Covid-19", dit Kopf. Une étude antérieure a rapporté que les macrophages pulmonaires embryonnaires étaient largement préservés chez les patients Covid-19 présentant une évolution bénigne, tandis qu'une évolution grave était associée à des macrophages pulmonaires inflammatoires issus de la narcose osseuse.

Les macrophages pulmonaires embryonnaires ne semblent toutefois pas être remplacés uniquement en cas d'infection virale grave. Le groupe de Kopf a pu montrer que ce remplacement se produit également chez des souris vieillissantes, même si elles n'ont jamais subi d'infection. La transplantation de macrophages pulmonaires de souris âgées à des souris jeunes a provoqué chez ces dernières une évolution grave de la grippe avec une issue fatale.

On sait que le risque d'évolution grave d'une infection par le virus de la grippe ou le Covid-19 est nettement plus élevé chez les personnes âgées. "Cela a certainement plusieurs causes", constate le Dr Kopf. Les nouvelles données indiquent toutefois que la perte de macrophages embryonnaires au cours de la vie y contribue.

La prochaine étape pour le professeur de l'ETH et son équipe sera d'étudier les mécanismes moléculaires de la mort des macrophages pulmonaires embryonnaires.