Le journal moléculaire : pourquoi vos défenses immunitaires écrivent une histoire qui vous est propre

À peine les jours raccourcissent-ils et les températures baissent-elles qu’une période particulièrement intense recommence pour notre système immunitaire. Les rhumes et autres infections se propagent – et pourtant, les gens réagissent de manière étonnamment différente aux mêmes agents pathogènes. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi la vague de rhumes automnale met votre partenaire hors de combat pendant plusieurs jours, alors que vous-même ne ressentez peut-être qu’un léger picotement dans la gorge ? Ou pourquoi certaines personnes semblent traverser la saison froide sans encombre, tandis que d’autres attrapent toutes les infections qui passent ?

Pendant longtemps, on a surtout cherché la réponse dans nos gènes. Mais la recherche moderne montre que notre système immunitaire ne se limite pas au simple plan génétique que nous avons hérité de nos parents. Notre système immunitaire est en interaction constante avec notre environnement – et ces expériences peuvent se répercuter jusqu’au niveau moléculaire.

Une étude récente montre de manière particulièrement impressionnante à quel point ce système de défense est individuel. Des scientifiques du Salk Institute ont étudié comment les prédispositions génétiques et les influences environnementales façonnent le profil épigénétique des cellules immunitaires humaines. Leurs résultats apportent un nouvel éclairage sur les raisons pour lesquelles la réponse immunitaire varie d’une personne à l’autre. Cette étude a été publiée dans la revue spécialisée *Nature Genetics*.

Le système immunitaire n’est pas un bouclier rigide

Lorsqu’on évoque les défenses de l’organisme, beaucoup pensent d’abord aux anticorps, aux globules blancs ou à la prochaine vague de rhumes. En réalité, le système immunitaire est un réseau extrêmement complexe de cellules, de tissus et de substances messagères qui doit constamment passer d’une tâche à l’autre.

Il doit détecter et combattre les agents pathogènes, tout en préservant autant que possible les tissus de l’organisme. Certaines cellules immunitaires réagissent rapidement à une menace. D’autres peuvent se souvenir de rencontres antérieures avec un agent pathogène et réagir plus rapidement en cas de nouveau contact.

Le système immunitaire ne reste toutefois pas inchangé au fil des années. Les infections, les vaccinations, les facteurs environnementaux et d’autres expériences peuvent influencer la manière dont certaines cellules immunitaires réagissent ultérieurement à des stimuli. C’est précisément là qu’interviennent ces nouvelles recherches.

Pourquoi deux personnes réagissent-elles différemment au même agent pathogène ?

À première vue, la question semble simple : si deux personnes entrent en contact avec le même virus, pourquoi l’une ne présente-t-elle que des symptômes légers, tandis que l’autre est nettement plus gravement atteinte ? Une explication possible réside dans la combinaison individuelle du patrimoine génétique et de l’histoire de vie de chacun.

L’équipe de recherche dirigée par des scientifiques du Salk Institute a examiné des échantillons sanguins provenant de 110 personnes. Au total, 171 échantillons ont été analysés. Les participants présentaient des caractéristiques génétiques différentes et avaient eu des expériences variées en matière d’agents pathogènes et d’autres facteurs environnementaux. Parmi ceux-ci figuraient notamment la grippe, le VIH-1, le SARM, le SARM et le SARS-CoV-2, ainsi qu’une vaccination contre l’anthrax et une exposition à des pesticides organophosphorés.

Les chercheurs ont examiné différents types de cellules immunitaires, notamment les lymphocytes T, les lymphocytes B, les monocytes et les cellules tueuses naturelles. Ils se sont particulièrement intéressés à la question de savoir quelles modifications étaient liées au patrimoine génétique et lesquelles étaient associées aux expériences vécues et aux influences environnementales. Résultat : ces deux facteurs laissent des traces moléculaires distinctes.

Quel est le rôle de l’épigénome dans tout cela ?

Cela met en avant un concept qui revient de plus en plus souvent dans la biologie moderne : l’épigénome. Pour simplifier, notre patrimoine génétique peut être comparé à un plan de construction très complet. Mais un plan à lui seul ne suffit pas à expliquer quelles parties d’une cellule sont actives à un moment donné. C’est là qu’interviennent les mécanismes épigénétiques.

Des marques chimiques sur le patrimoine génétique peuvent influencer l’intensité avec laquelle les gènes sont exprimés. La séquence d’ADN elle-même n’est toutefois pas modifiée. Cela signifie que les gènes restent fondamentalement les mêmes, mais que leur activité peut varier.

Ce phénomène est particulièrement intéressant pour le système immunitaire. En effet, les cellules immunitaires doivent pouvoir réagir avec souplesse. Elles doivent reconnaître un agent pathogène, déclencher une réaction de défense adaptée, puis revenir à un état contrôlé.

Les scientifiques ont trouvé des indices suggérant que les modifications épigénétiques d’origine génétique et celles influencées par l’expérience ne concernent pas simplement les mêmes zones du génome. Les modifications liées à l’expérience ont été observées particulièrement fréquemment dans les régions régulatrices, qui jouent un rôle important dans l’adaptation de l’activité cellulaire.

Le système immunitaire dispose en quelque sorte d’une mémoire moléculaire

L’idée selon laquelle nos cellules immunitaires porteraient, en quelque sorte, les traces d’expériences passées est particulièrement fascinante. Une infection surmontée n’est pas simplement derrière nous et n’est donc pas dépourvue de signification biologique. Certaines cellules immunitaires possèdent une mémoire et peuvent se souvenir de contacts antérieurs avec des agents pathogènes. L’étude actuelle élargit cette vision : au niveau épigénétique également, les expériences avec l’environnement peuvent être associées à des modifications dans les cellules immunitaires.

Cela ne signifie pas pour autant que chaque expérience « programme » durablement le système immunitaire. Les chercheurs montrent plutôt que les prédispositions génétiques et les influences environnementales peuvent laisser des empreintes épigénétiques différentes, et que ces empreintes varient selon le type de cellule immunitaire.

C’est précisément cette individualité qui pourrait jouer un rôle plus important à l’avenir. Une meilleure compréhension des raisons pour lesquelles les cellules immunitaires réagissent différemment d’une personne à l’autre pourrait, à long terme, contribuer à la mise en place de stratégies plus personnalisées en matière de prévention, de diagnostic et de traitement.

Les gènes sont importants – mais ils ne racontent pas toute l’histoire

Pendant longtemps, la santé a souvent été envisagée principalement sous l’angle de nos gènes. Le patrimoine génétique influence sans aucun doute de nombreuses caractéristiques et risques de maladie. Mais la recherche moderne montre de plus en plus que les gènes et l’environnement ne peuvent pas être considérés indépendamment l’un de l’autre. Le système immunitaire en est un bon exemple.

Au cours de notre vie, notre patrimoine génétique est confronté à des infections, des vaccinations, l’alimentation, des facteurs environnementaux, le stress, le sommeil, l’activité physique et bien d’autres influences. Tous ces facteurs n’ont pas le même impact et ne peuvent pas tous être facilement dissociés les uns des autres.

Cette nouvelle étude montre avant tout à quel point cette interaction est complexe au niveau des cellules immunitaires individuelles. Les scientifiques ont pu distinguer les modifications épigénétiques d’origine génétique de celles liées à l’expérience et étudier leur répartition différente au sein de l’épigénome.

Cela met également en évidence qu’un « système immunitaire fort » n’est pas un simple état que l’on atteint une fois pour toutes et que l’on conserve ensuite de manière permanente. Les défenses de l’organisme constituent un système dynamique qui interagit en permanence avec son environnement. La digestion joue également un rôle important, car il existe un lien étroit entre l’intestin et le système immunitaire. Le microbiote intestinal et ses métabolites peuvent influencer la barrière intestinale et divers aspects de la régulation immunitaire.

Quel est le lien entre l’alimentation, les nutriments et le système immunitaire ?

Bien sûr, cette question soulève rapidement celle de l’influence de l’alimentation. Pour assurer le bon fonctionnement du système immunitaire, l’organisme a besoin d’un apport suffisant en divers nutriments. Parmi ceux-ci figurent notamment la vitamine C, la vitamine D, la vitamine A, la vitamine B6, la vitamine B12, le folate, le fer, le zinc, le sélénium et le cuivre. Ils remplissent différentes fonctions dans l’organisme et participent, entre autres, au bon fonctionnement du système immunitaire.

Il faut toutefois garder à l’esprit que « plus » ne signifie pas automatiquement « mieux ». Les compléments alimentaires peuvent utilement compléter une alimentation équilibrée, mais ne peuvent en aucun cas la remplacer. Ce qui est déterminant, c’est plutôt que l’organisme soit suffisamment approvisionné en nutriments nécessaires. La nouvelle étude de l’Institut Salk ne fournit pas non plus de preuve que certains compléments alimentaires puissent empêcher ou inverser les modifications épigénétiques qui y ont été observées. Elle examine plutôt les liens fondamentaux entre les facteurs génétiques, les influences environnementales et l’épigénome des cellules immunitaires. C’est précisément cette distinction qui est importante : le fait que les conditions de vie influencent le système immunitaire ne signifie pas automatiquement qu’un produit isolé puisse modifier cet effet de manière ciblée.

Le système immunitaire a besoin de plus qu’un seul nutriment

Les défenses de l’organisme ne fonctionnent pas selon le principe d’un simple interrupteur que l’on peut simplement « activer ». Elles reposent sur de nombreux processus interdépendants. C’est pourquoi la santé générale ne dépend pas uniquement de nutriments isolés, mais aussi des conditions de vie dans lesquelles le système immunitaire fonctionne. Un sommeil suffisant, une activité physique régulière, une alimentation équilibrée et un niveau de stress chronique aussi faible que possible font partie des facteurs fondamentaux qui caractérisent un mode de vie sain.

L’âge modifie également la réponse immunitaire. Au cours de la vie, la composition et le fonctionnement des différentes cellules immunitaires évoluent. Parallèlement, l’organisme accumule de plus en plus d’expérience face aux agents pathogènes et à d’autres facteurs environnementaux. Cela explique en partie pourquoi notre système immunitaire a, au sens propre du terme, une histoire personnelle.

Pourquoi la recherche s’oriente-t-elle vers la prévention personnalisée ?

Les scientifiques du Salk Institute considèrent leur nouvel atlas comme une base potentielle pour de futures recherches à long terme. Plus ces ensembles de données s’étoffent, mieux il sera possible d’étudier quels schémas épigénétiques sont associés à certaines infections ou à des risques de maladie.

À long terme, une approche plus personnalisée serait également envisageable : si certaines signatures moléculaires s’avéraient fiables, elles pourraient un jour aider à mieux évaluer l’évolution individuelle des maladies ou à orienter les stratégies de prévention de manière plus ciblée.

La médecine en est toutefois encore loin. Ce travail fournit dans un premier temps une base scientifique et met en évidence des corrélations. Il ne s’agit ni d’un test diagnostique pour un individu en particulier, ni d’un guide permettant de prédire dès aujourd’hui comment une personne réagira à la prochaine infection.

Les défenses immunitaires de l’organisme sont aussi individuelles que nous-mêmes

C’est peut-être là précisément l’une des découvertes les plus intéressantes : notre système immunitaire n’est pas simplement un programme de défense tout fait. Il résulte de l’interaction entre ce que nous avons hérité de nos parents et ce que notre corps vit au cours de notre existence. Les infections et les vaccinations laissent des traces immunologiques. Les facteurs environnementaux peuvent être associés à des modifications moléculaires. Et les différences génétiques influencent la manière dont les différentes cellules immunitaires réagissent à ces influences.

La recherche actuelle met ainsi en lumière ce qui se passe de toute façon en permanence dans l’organisme : le système immunitaire s’adapte à son environnement. Pour la recherche en santé, ces connaissances ouvrent des perspectives intéressantes. En effet, mieux on comprendra pourquoi les défenses immunitaires réagissent différemment d’une personne à l’autre, plus il sera possible à l’avenir d’étudier avec précision comment la santé et les risques de maladie peuvent être influencés au niveau individuel.