Des cellules intestinales impliquées dans la défense antiparasitaire

Les cellules tuft des cellules sentinelles…
 

La compréhension des mécanismes d’interactions hôtes-pathogènes est essentielle pour comprendre comment le système immunitaire de l'hôte détecte et neutralise les agents pathogènes. Dans ce travail, publié dans la revue Immunity les scientifiques décrivent une nouvelle fonction des cellules tuft intestinales dans les défenses immunitaires antiparasitaires.

Le tube digestif, représentant la plus grande surface de contact entre un hôte et son environnement extérieur, utilise la réponse immune innée comme première ligne de défense contre les agents pathogènes. Lors d’infections parasitaires helminthiques, l’hôte déclenche une réponse spécifique nommée réponse immune de type 2, mobilisant certaines cellules du système immunitaire et la production de cytokines spécifiques. Cette réponse entraîne à un remodelage drastique de la muqueuse intestinale, incluant une augmentation du nombre des cellules muco-sécrétrices, la production de peptides antiparasitaires et une hausse du péristaltisme intestinal, ayant pour but de favoriser l’expulsion des parasites.

Des recherches précédentes avaient démontré la fonction critique des cellules tuft, un type cellulaire rare de l’épithélium intestinal, dans l’initiation de la réponse immune de type 2, leur attribuant un rôle de cellules sentinelles. En contexte infectieux, le nombre de cellules tuft augmente de manière drastique, mais l’impact fonctionnel de cette amplification restait à clarifier.

…mais aussi capables de produire des molécules ciblant les vers parasites.
 

Dans cette étude, les scientifiques démontrent qu’au-delà de ce rôle de surveillance, les cellules tuft sont aussi des cellules effectrices de la réponse immunitaire antiparasitaire. Elles produisent des substances qui interfèrent directement avec la physiologie des vers parasites. En contexte de réponse immune de type 2, non seulement les cellules tuft augmentent en nombre mais l’étude démontre qu’elles augmentent leur capacité de synthèse d’acétylcholine, conduisant à une élévation massive de la concentration d’acétylcholine dans le lumen intestinal. Des souris dont les cellules tuft ne produisent pas d'acétylcholine sont dans l’incapacité d’expulser les parasites de manière efficace, en dépit de l’initiation correcte de la réponse immune de type 2. Ex vivo, l’étude démontre que l’acétylcholine luminale impacte directement la physiologie des vers en diminuant leur fécondité, via le ciblage de leurs récepteurs muscariniques.

Ainsi, cette étude révèle le rôle critique des cellules tuft non seulement comme sentinelles, mais également comme des cellules effectrices, grâce à leur capacité de production de molécules ciblant directement les parasites. Ces découvertes, décrivant un nouveau pan de l’immunité mucosale, mettent en lumière un aspect inédit de l’interaction hôte-parasite. Ces travaux pourraient affiner les stratégies de lutte contre les parasitoses digestives, avec des retombées potentielles pour la santé humaine et animale à l’échelle mondiale.

Figure : Schéma récapitulatif de l'étude
Lors d'une infection parasitaire, les cellules tuft intestinales libèrent l’interleukine 25, entraînant une réponse immunitaire de type 2 et une augmentation du nombre de cellules tuft. Ces cellules nouvellement produites sécrètent de l'acétylcholine dans la lumière intestinale, ciblant les parasites en agissant sur leurs récepteurs muscariniques.

En savoir plus :
Tuft cell acetylcholine is released into the gut lumen to promote anti-helminth immunity.
NDjim M., Gasmi I. Herbert F et al.
Immunity, 13 mai 2024. DOI : 10.1016/j.immuni.2024.04.018.