Régulation de la réponse immunitaire par le système nerveux – SensorImmune

La survie des êtres vivants dépend de leur capacité à réparer des dommages tissulaires et à lutter contre des agents infectieux. Le système nerveux et le système immunitaire sont tous deux impliqués dans ces processus, mais ils sont traditionnellement considérés comme ayant des rôles indépendants. Cependant, des interactions fonctionnelles entre ces deux systèmes existent et un rôle potentiel du système nerveux dans la régulation des fonctions immunitaires émerge. En effet, lors d’infections ou d’inflammations locales ou systémiques, le système nerveux produit un certain nombre de médiateurs susceptibles de réguler les fonctions immunes. En particulier, lors d’une infection ou inflammation locale dans un tissu, des neurones sensoriels nociceptifs sont stimulés et transmettent un signal de douleur au cerveau. Ces neurones, une fois activés, libèrent également des médiateurs dans le tissu qui pourraient être impliqués dans la modulation de l'immunité locale. En outre, suite à des infections ou des processus inflammatoires, le système nerveux sympathique induit la production de médiateurs tels que l'adrénaline et la noradrénaline. Les cellules immunitaires expriment des récepteurs pour ces molécules qui peuvent moduler leurs fonctions. L'objectif principal du projet SensorImmune est de mieux comprendre le rôle régulateur du système nerveux sur le système immunitaire. Cette question sera abordée à travers deux approches distinctes grâce à l’utilisation de modèle de souris génétiquement modifiées.
Dans la première partie de l’étude, nous explorerons la fonction des neurones sensoriels lors d’une inflammation générée par une lésion ou par l’injection d’un vaccin dans la peau. Pour cela, nous analyserons trois modèles de souris qui présentent des défauts ou une absence d’innervation sensorielles de la peau et sont, par conséquent, déficientes dans leur capacité à percevoir une douleur inflammatoire. Dans ce contexte, nous étudierons les réponses immunitaires innées locales (neutrophiles, macrophages, cellules dendritiques) et adaptative (réponses des lymphocytes T et B). Nos résultats préliminaires sont prometteurs et montrent que les neurones sensoriels contrôlent la réponse vaccinale. L’étude des phénotypes sera approfondie et les acteurs cellulaires et moléculaires impliqués seront analysés.
La deuxième partie de notre projet concerne le rôle de l'adrénaline et de la noradrénaline sur la réponse immunitaire innée dans un contexte d’infection virale systémique. En particulier, nos résultats préliminaires montrent que ces molécules modulent les fonctions des cellules NK via le récepteur ß2-adrenergique (ß2-AR). De plus, nous avons montré que des souris déficientes pour le récepteur ß2-AR sont plus résistantes à l’infection par le cytomegalovirus de souris. Dans ce modèle infectieux, nous savons qu’un rôle crucial est joué par les cellules NK dans la réponse immune précoce engendrée contre le virus. Nous étudierons donc le rôle des cellules NK dans ce phénotype. Cependant les ß2-AR sont exprimés de manière très large par de nombreux types cellulaires rendant difficile l’étude des mécanismes régulateurs en jeu. Pour s’affranchir de ce problème, nous utiliserons des souris dans lesquelles les gènes codant pour les b2-AR seront spécifiquement inactivés dans les cellules NK.
SensorImmune est un projet ambitieux et exploratoire basé sur une étroite collaboration entre deux laboratoires spécialisés respectivement en immunologie et neurosciences. Il devrait révéler de nouveaux concepts concernant la réponse intégrée de l'hôte contre des agents pathogènes et ouvrir de nouvelles voies de recherche avec des implications importantes pour la conception de nouvelles stratégies vaccinales.