L’exposition microbienne pendant l’enfance contribue au développement du système immunitaire

Dans une récente étude publiée dans la revue Séminaires en ImmunologieLes scientifiques examinent des études clés sur l’exposition microbienne au début de la vie et son impact sur l’immunité et les maladies inflammatoires chroniques, en particulier l’atopie et l’asthme chez l’enfant.

Étude: Contributions du microbiome de la petite enfance au développement de l’atopie et de l’asthme chez l’enfant. Crédit d’image : Lightspring/Shutterstock.com

Le rôle central du microbiome

La plupart des preuves des recherches précédentes indiquent que tous les taxons supérieurs dépendent de leur microbiome pour leur persistance et leur propagation. Cette coévolution du mutualisme entre les entités biologiques supérieures et leur microbiome a façonné la structure et la fonction de l’écosystème. Une perte ou une perturbation du microbiome pourrait potentiellement conduire à un dysfonctionnement de l’écosystème qui, pour l’homme, pourrait se manifester par une immunosuppression ou le développement d’une maladie.

L’holobionte humain, qui se définit comme l’hôte humain, en plus des trillions de microbiote dont le fonctionnement collectif maintient l’ensemble du groupe en vie, se caractérise par une relation mutualiste qui profite à tous les participants. Les humains fournissent un logement et une nutrition à leur microbiote, fournissant à leur hôte une capacité génomique étendue, contribuant à l’immunité de l’hôte et permettant à l’holobionte de métaboliser une gamme plus large de substrats nutritionnels et pharmacologiques.

La recherche sur les interactions hôte-cellule microbienne fait défaut; cependant, les progrès récents dans le séquençage de nouvelle génération et la spectrométrie de masse indiquent un « dialogue moléculaire » en cours entre les populations de cellules microbiennes et mammifères.

Ces interactions semblent se concentrer sur des facteurs environnementaux tels que le régime alimentaire de l’hôte, l’exposition aux agents pathogènes et les antimicrobiens, ainsi que sur des facteurs intrinsèques tels que les immunoglobulines, les peptides et les mucines. Pris ensemble, ces facteurs modifient la composition du microbiome et perturbent par conséquent la fonction génétique normale et l’immunité chez les individus en mauvaise santé par rapport aux humains en bonne santé de la même population.

La recherche indique que les altérations microbiennes peuvent avoir des effets à long terme, comme en témoigne la capacité d’un microbiote gastro-intestinal altéré à affecter le système organique local, ainsi que les systèmes cardiovasculaire et neurologique distants. Ainsi, le dialogue hôte-microbiote pourrait être mis à profit pour développer de nouveaux outils diagnostiques et correctifs. Cependant, de telles avancées doivent être précédées d’une compréhension plus approfondie des mécanismes qui sous-tendent ces relations mutualistes.

Comprendre les causes de l’asthme et de l’atopie chez l’enfant

Depuis plusieurs décennies, les chercheurs étudient l’atopie et l’asthme chez les enfants, ainsi que les facteurs prénatals et postnatals qui semblent augmenter le risque de maladie. Associées aux avancées scientifiques les plus récentes en biologie moléculaire et en spectrométrie de masse, ces observations historiques permettent aux chercheurs de relier les activités qui augmentent le risque de maladie à des ensembles spécifiques de microbiote, de gènes ou de composés métaboliques.

L’asthme infantile est complexe, multiforme et généralement limité aux voies respiratoires. cependant, la recherche a montré que des altérations du microbiome respiratoire et gastro-intestinal peuvent contribuer à l’apparition de la maladie. Cela suggère qu’un dysfonctionnement muqueux plus étendu dès les premiers stades de la vie sous-tend le développement de la maladie.

L’impact des facteurs environnementaux et de style de vie

Malgré la découverte et la caractérisation de nombreux gènes pouvant déclencher une respiration sifflante récurrente, les augmentations récentes de la prévalence des allergies chez les enfants occidentaux indiquent des changements environnementaux et de mode de vie qui contribuent au développement de la maladie. De manière contre-intuitive, de nombreuses études ont mis en évidence comment une exposition microbienne réduite chez un nourrisson, en particulier pendant la «période critique» de la naissance à deux ans, peut augmenter considérablement le risque de maladie respiratoire pendant la petite enfance et potentiellement persister tout au long de la vie.

L’industrialisation, l’évolution des modes de vie et les options médicales dans les pays occidentaux ont été proposées comme facteurs contribuant à l’augmentation rapide des cas d’allergies dans ces régions. L’industrialisation a modifié la composition de la communauté du microbiote environnemental, réduisant potentiellement les microbes qui amorceraient naturellement le système immunitaire des gens au cours de leurs premières années.

Les enfants élevés dans des fermes et dans des zones moins urbaines ont une atopie et une résistance à l’asthme significativement plus élevées que leurs homologues urbains. Des recherches sur les populations Amish et Huttérites, qui partagent une ascendance génétique, ont révélé que les premières, qui se livrent à des pratiques agricoles traditionnelles, présentent une réduction de quatre fois des taux de maladie et des différences significatives dans leur composition en globules blancs par rapport aux Huttérites qui s’engagent dans pratiques agricoles industrialisées. agriculture.

Ces observations ont été attribuées au spectre plus large d’exposition au microbiote dans les zones non urbaines, ce qui a été corroboré par des études menées sur la résistance aux maladies dans des régions géographiquement adjacentes, mais démographiquement distinctes. Par exemple, les enfants vivant à Sonora, au Mexique, et en Carélie russe ont montré une résistance aux allergies quatre et dix fois plus élevée que ceux vivant en Arizona, aux États-Unis et en Carélie finlandaise, respectivement. Cette différence a été attribuée à la charge microbienne plus élevée dans l’eau potable des premiers groupes par rapport à leurs homologues occidentalisés.

Le mode de vie et les choix médicaux, y compris les accouchements par voie vaginale ou par césarienne ou le type et le nombre d’animaux de compagnie, sont des facteurs pertinents contribuant au risque d’atopie.

Il a été démontré que les bébés nés par voie vaginale, par exemple, ont leurs microbiomes dérivés principalement de ceux de leurs mères et sont donc moins susceptibles de souffrir d’asthme. Comparativement, les bébés nés par césarienne manquent de microbiote maternel et courent un risque significativement plus élevé de contracter la maladie. Le nombre d’animaux domestiques gardés s’est avéré directement proportionnel à la résistance aux allergies chez les enfants, les chiens conférant une résistance plus forte que les chats.

Il est important de noter que les bébés qui ont subi des infections des voies respiratoires supérieures de Corynébactérie, Staphylocoque, soit aloïocoque étaient associés à un risque moindre d’infections respiratoires pendant l’enfance. Au lieu de cela, ceux qui ont vécu moraxelle, hémophile, soit Streptocoque présentaient un risque accru d’infections respiratoires infantiles.

conclusion

Los hallazgos del estudio destacan los impactos de la industrialización, así como el estilo de vida moderno y las opciones médicas, en la reducción de la resistencia a las enfermedades y el aumento de la probabilidad de atopia y asma en los niños, que pueden persistir durante toute sa vie. Ces études suggèrent que les décisions et les interventions maternelles prénatales avant les premières années de la vie sont essentielles pour la prévention des allergies et le renforcement de l’immunité.