La détection immunitaire des allergènes alimentaires favorise les comportements d'évitement

Feb 27, 2024

Nature (2023)Citer cet article

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En plus de sa fonction canonique de protection contre les agents pathogènes, le système immunitaire peut également modifier le comportement1,2. La portée et les mécanismes des modifications comportementales du système immunitaire ne sont pas encore bien compris. Ici, en utilisant des modèles murins d’allergie alimentaire, nous montrons que la sensibilisation allergique entraîne un comportement d’évitement spécifique à l’antigène. L'ingestion d'allergènes active les zones cérébrales impliquées dans la réponse aux stimuli aversifs, notamment le noyau du tractus solitarius, le noyau parabrachial et l'amygdale centrale. L’évitement des allergènes nécessite des anticorps d’immunoglobuline E (IgE) et des mastocytes, mais précède le développement d’une inflammation allergique intestinale. La capacité des IgE et des mastocytes spécifiques de l'allergène à favoriser l'évitement nécessite des cystéinylleucotriènes et un facteur de croissance et de différenciation 15. Enfin, une comparaison des souches de souris C57BL/6 et BALB/c a révélé un fort effet du fond génétique sur le comportement d'évitement. Ces résultats suggèrent ainsi des modifications comportementales spécifiques à l'antigène qui ont probablement évolué pour promouvoir la sélection de niches afin d'éviter les environnements défavorables.

Les allergies constituent une classe de maladies inflammatoires dont la prévalence a augmenté au cours des dernières décennies3. Les maladies allergiques telles que la dermatite atopique, les allergies alimentaires, l'asthme et les hypersensibilités médicamenteuses semblent être directement liées à l'industrialisation et aux modes de vie urbains4. Les rôles physiologiques de ces réponses allergiques restent cependant énigmatiques. L'immunité de type 2, qui comprend les lymphocytes T auxiliaires 2, les anticorps IgE et les cellules immunitaires innées (par exemple, les mastocytes, les éosinophiles et les cellules lymphoïdes innées de type 2), médie les réponses allergiques. Lorsqu’elles sont chroniques ou excessives, les réactions allergiques deviennent néfastes, voire potentiellement mortelles5. Les réponses allergiques semblent jouer un rôle important dans la défense de l’hôte contre les substances nocives, notamment les venins, les liquides hématophages, les xénobiotiques et les irritants6,7,8,9,10. En effet, une caractéristique commune des réponses allergiques est l’exacerbation des réflexes neuronaux défensifs tels que les éternuements, les démangeaisons et les vomissements, qui expulsent les substances nocives de l’organisme11. En plus de ces réflexes, il a été démontré que des comportements d’évitement étaient induits dans les réponses allergiques12,13,14, ce qui suggère que l’immunité de type 2 pourrait limiter l’exposition à des stimuli nuisibles, agissant comme une stratégie de défense efficace pour prévenir d’autres dommages. Cependant, les mécanismes par lesquels les réponses de type 2 favorisent les résultats comportementaux doivent encore être établis.

Pour examiner l'effet de la sensibilisation allergique sur le comportement d'évitement, nous avons sensibilisé des souris avec des injections sous-cutanées d'ovalbumine (OVA) et de l'adjuvant hydroxyde d'aluminium (alun) aux jours 0 et 7 (Fig. 1a). Les souris témoins ont reçu de l'alun sans OVA. Les souris ont ensuite été acclimatées à des cages équipées de deux léchomètres (c'est-à-dire des becs qui détectent automatiquement les coups de langue) connectés à des bouteilles d'eau. Pendant la période d'acclimatation, les souris n'ont montré aucune préférence latérale (Extended Data Fig. 1a, b). Après acclimatation, nous avons remplacé au hasard le contenu de l'un des flacons par une solution d'OVA et avons observé que les souris témoins présentaient une préférence accrue pour la solution d'OVA par rapport à l'eau (Fig. 1b et Extended Data, Fig. 1c), suggérant que l'OVA est appétitif. pour les souris. En revanche, les souris sensibilisées ont diminué leur préférence pour la solution OVA de manière dépendante de la dose (Fig. 1b, c et Extended Data, Fig. 1d, e). L'analyse du nombre total de coups de langue indique que les contrôles doublent environ leur consommation lorsque l'OVA est proposé par rapport à l'eau de base, tandis que les souris sensibilisées maintiennent le même nombre total de coups de langue (Données étendues, Fig. 1f), suggérant un mécanisme régulé pour diluer la concentration d'allergènes. en augmentant la consommation d’eau. La diminution de la préférence OVA, appelée ici comportement d'évitement, chez les souris sensibilisées s'est produite dans les 10 minutes suivant la fourniture des flacons de test (Extended Data Fig. 1g) et a persisté le deuxième jour du test malgré le changement de côté du flacon (Fig. 1d). . Notamment, l'évitement de la solution OVA a persisté pendant au moins 48 semaines après la sensibilisation allergique (Fig. 1e) et était spécifique à l'OVA, car les souris témoins et sensibilisées ont montré une préférence comparable pour une solution contenant de l'albumine sérique bovine (Fig. 1f). Nous avons ensuite découvert que le membre 5 de la sous-famille M du canal cationique potentiel du récepteur transitoire (TRPM5), requis pour la transduction du goût dans les cellules chimiosensorielles , était indispensable au développement d'un comportement d'évitement (Extended Data Fig. 1h). Enfin, la sensibilisation allergique à l'OVA avec la toxine cholérique orale, un adjuvant connu pour induire de fortes réponses immunitaires humorales mais non cellulaires dans les modèles d'allergie16, a également favorisé l'évitement de l'OVA (Extended Data Fig. 1i, j). Ces résultats indiquent que l'immunisation parentérale contre une protéine peut générer un évitement spécifique de la nourriture, ce qui est cohérent avec les observations précédentes 12,17, à l'exception du fait que nous n'avons pas ajouté de saccharose à la solution d'OVA pour minimiser les effets comportementaux et métaboliques.