Le rôle clé de RELMβ dans les allergies alimentaires

Contexte académique

Les allergies alimentaires (Food Allergy, FA) sont une maladie courante du système immunitaire, particulièrement fréquente chez les enfants. Leur apparition est liée à une réaction anormale du système immunitaire aux antigènes alimentaires, en particulier à un dysfonctionnement de la réponse immunitaire de type 2. Cette réponse immunitaire de type 2 est normalement un mécanisme de défense contre les parasites et les toxines, mais son dysfonctionnement peut entraîner des réactions pathologiques telles que les allergies alimentaires et le choc anaphylactique. Bien que les mécanismes des allergies alimentaires aient été partiellement étudiés, les mécanismes spécifiques de maintien et de rupture de la tolérance immunitaire restent mal compris. En particulier, le rôle du microbiote intestinal dans les allergies alimentaires n’a pas encore été entièrement élucidé.

Cette étude vise à explorer le rôle d’une protéine sécrétée par les cellules caliciformes intestinales, la molécule de type résistine β (Resistin-like molecule β, RELMβ), dans les allergies alimentaires. RELMβ a déjà été démontrée comme jouant un rôle important dans la régulation de l’immunité intestinale et du microbiote, mais son mécanisme spécifique dans les allergies alimentaires reste flou. En étudiant comment RELMβ régule le microbiote intestinal et la tolérance immunitaire, les chercheurs espèrent révéler son rôle clé dans les allergies alimentaires et fournir de nouvelles cibles pour la prévention et le traitement des allergies alimentaires.

Source de l’article

Cet article a été co-écrit par Emmanuel Stephen-Victor, Gavin A. Kuziel et d’autres chercheurs issus de plusieurs institutions, dont l’Hôpital pour enfants de Boston et la Harvard Medical School. L’article a été publié en 2024 dans la revue Nature sous le titre “RELMβ sets the threshold for microbiome-dependent oral tolerance”. Cette étude a été soutenue par plusieurs fonds, notamment ceux des National Institutes of Health (NIH) des États-Unis.

Processus et résultats de la recherche

1. Expression de RELMβ dans les modèles d’allergie alimentaire

Les chercheurs ont d’abord étudié l’expression de RELMβ dans des modèles murins. Ils ont utilisé des souris présentant une réponse immunitaire de type 2 renforcée (souris IL4RαF709), qui ont montré une forte réaction allergique après administration orale d’ovalbumine (OVA) et d’entérotoxine B de Staphylococcus aureus (SEB). Grâce à des expériences de PCR quantitative et d’ELISA, les chercheurs ont découvert que l’expression de RELMβ dans l’intestin et le sérum augmentait de manière significative après induction de l’allergie alimentaire, tandis que l’expression de son homologue RELMα ne changeait pas de manière significative.

Résultat : L’expression de RELMβ est significativement augmentée dans les modèles murins d’allergie alimentaire, suggérant qu’elle pourrait jouer un rôle important dans les allergies alimentaires.

2. Impact de la suppression de RELMβ sur les allergies alimentaires

Pour vérifier la fonction de RELMβ, les chercheurs ont créé des souris IL4RαF709 dépourvues de RELMβ (IL4RαF709 Retnlb-/-). Les résultats ont montré que les souris dépourvues de RELMβ ne présentaient pas de choc anaphylactique après un défi antigénique alimentaire, et que les niveaux d’IgE spécifiques à l’OVA et de la protéase 1 des mastocytes muqueux (MMCP1) dans le sérum étaient significativement réduits. De plus, l’absence de RELMβ a également inhibé l’expansion des mastocytes intestinaux et l’expression des gènes associés à l’immunité de type 2.

Résultat : La suppression de RELMβ inhibe de manière significative les réactions allergiques alimentaires, indiquant que RELMβ joue un rôle clé dans la survenue des allergies alimentaires.

3. RELMβ influence la tolérance immunitaire en régulant le microbiote intestinal

Les chercheurs ont ensuite exploré comment RELMβ influence la tolérance immunitaire en régulant le microbiote intestinal. Ils ont découvert que l’abondance de lactobacilles (Lactobacilli) et d’Alistipes dans l’intestin des souris dépourvues de RELMβ augmentait de manière significative, et que ces bactéries étaient étroitement liées au maintien de la tolérance immunitaire. Grâce à des expériences de transplantation de microbiote fécal (FMT), les chercheurs ont confirmé que le microbiote intestinal des souris dépourvues de RELMβ pouvait protéger d’autres souris contre les allergies alimentaires.

Résultat : RELMβ influence le maintien de la tolérance immunitaire en régulant la composition du microbiote intestinal.

4. Rôle des métabolites de l’indole dans la tolérance immunitaire

Le microbiote intestinal produit des dérivés de l’indole (comme l’acide indole-3-acétique, IAA) par le métabolisme du tryptophane. Ces métabolites peuvent activer le récepteur aryl hydrocarbon (AHR), favorisant ainsi la différenciation des cellules T régulatrices (Treg). Les chercheurs ont découvert que les niveaux de métabolites de l’indole dans l’intestin des souris dépourvues de RELMβ augmentaient de manière significative, et que cette augmentation était étroitement liée à l’expansion des cellules Treg et à la suppression des allergies alimentaires.

Résultat : Les métabolites de l’indole produits par le microbiote intestinal activent l’AHR, favorisant la différenciation des cellules Treg et maintenant ainsi la tolérance immunitaire.

5. Intervention précoce sur RELMβ pour prévenir les allergies alimentaires

Les chercheurs ont également exploré l’effet d’une intervention précoce sur RELMβ pour prévenir les allergies alimentaires. Ils ont découvert qu’un traitement par anticorps monoclonal anti-RELMβ pendant la période de sevrage (2 à 4 semaines après la naissance) augmentait de manière significative le nombre de cellules Treg et protégeait les souris contre les allergies alimentaires à l’âge adulte.

Résultat : Une intervention précoce sur RELMβ peut prévenir la survenue d’allergies alimentaires, suggérant que RELMβ est une cible potentielle pour la prévention des allergies alimentaires.

Conclusion et signification

Cette étude révèle le rôle clé de RELMβ dans les allergies alimentaires, en clarifiant son mécanisme d’influence sur la tolérance immunitaire par la régulation du microbiote intestinal et des métabolites de l’indole. Les résultats montrent que RELMβ est un facteur de régulation important dans la survenue des allergies alimentaires, et que son absence peut augmenter les niveaux de lactobacilles et de métabolites de l’indole, favorisant ainsi la différenciation des cellules Treg et maintenant la tolérance immunitaire. De plus, l’étude a montré qu’une intervention précoce sur RELMβ peut prévenir la survenue d’allergies alimentaires, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour la prévention et le traitement des allergies alimentaires.

Points forts de la recherche

1. Rôle clé de RELMβ : Première démonstration du rôle clé de RELMβ dans les allergies alimentaires, en clarifiant son mécanisme d’influence sur la tolérance immunitaire par la régulation du microbiote intestinal et des métabolites de l’indole.
2. Microbiote intestinal et tolérance immunitaire : L’étude révèle un nouveau mécanisme par lequel le microbiote intestinal produit des métabolites de l’indole, activant l’AHR et favorisant la différenciation des cellules Treg.
3. Potentiel de l’intervention précoce : L’étude montre qu’une intervention précoce sur RELMβ peut prévenir la survenue d’allergies alimentaires, offrant une nouvelle stratégie pour la prévention des allergies alimentaires.

Autres informations utiles

Cette étude a également développé plusieurs méthodes expérimentales, telles que la transplantation de microbiote fécal (FMT) et la culture d’organoïdes intestinaux, fournissant de nouveaux outils pour étudier les interactions entre le microbiote intestinal et le système immunitaire. De plus, l’étude a utilisé des techniques avancées telles que le séquençage de l’ARN (RNA-seq) et l’analyse par spectrométrie de masse (MS) pour approfondir l’analyse des mécanismes moléculaires régulés par RELMβ.

Cette recherche non seulement révèle le rôle clé de RELMβ dans les allergies alimentaires, mais fournit également de nouvelles cibles et stratégies pour la prévention et le traitement des allergies alimentaires, offrant ainsi une valeur scientifique et pratique significative.