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Les cellules de l’intestin, adeptes de la purge

La purge n’est pas un remède démodé. Et pour cause ! Les cellules de l’intestin n’hésitent pas à y recourir. Attaquées par certaines bactéries, elles se vident d’une partie de leur contenu pour lutter contre les pathogènes. Ce mécanisme, qui n’avait encore jamais été décrit, constitue une première ligne de défense efficace contre les infections intestinales. Retour sur cette découverte étonnante.

Extrusion cytoplasmique (en vert) au niveau d'une cellule marquée par la GFP - © Catherine Socha (doctorante UdS) / CNRS

La purge a du bon ! C’est en tout cas vrai pour les entérocytes, les cellules qui composent majoritairement l’épithélium de l’intestin. Une équipe de chercheurs, incluant des biologistes de l’Université de Strasbourg, a en effet montré qu’elles utilisent cette stratégie pour se défendre contre les pathogènes pouvant envahir le tube digestif.  « Lorsqu’ils sont attaquées par certaines bactéries, les entérocytes déclenchent une défense que l’on pourrait appeler un "vide-vite" : ils se débarrassent du cytoplasme contaminé et de leurs organites endommagés, un peu comme on abandonnerait le dernier wagon d’un train attaqué par des bandits. », explique Dominique Ferrandon, directeur de recherche au laboratoire propre du CNRS "Réponse immunitaire et développement chez les insectes".

Une découverte inattendue

Depuis une dizaine d’années, le chercheur et son équipe tentent de comprendre l’ensemble des défenses mises en jeu au niveau de l’intestin en réponse à des infections par des micro-organismes. Leur modèle d’étude : la drosophile, ou mouche du vinaigre. C’est justement en faisant ingérer à cet insecte Serratia marcescens, une bactérie opportuniste au fort pouvoir pathogène, que les chercheurs ont découvert pour la première fois le phénomène de purge des cellules intestinales. « Nous sommes tombé dessus un peu par hasard, reconnaît Dominique Ferrandon. Lorsqu’elles ingéraient en continu cette bactérie, nos mouches succombaient en quelques jours. Les examens de leur intestin réalisés tous les 24 heures ne révélaient pourtant rien d’anormal. Toutefois, à cause d’un mutant au phénotype particulier, nous avons décidé de faire nos observations beaucoup plus tôt. Et là, trois heures seulement après l’infection, on s’est aperçu que l’épithélium intestinal des mouches devenait très fin, à tel point que les entérocytes semblaient avoir disparu. »

Le phénomène de purge cytoplasmique en vidéo - © Catherine Socha (doctorante UdS) / CNRS

Peau de chagrin temporaire

Très fugace, cet amincissement est pratiquement indétectable. En à peine quelques heures, l’intestin retrouve son épaisseur habituelle. En se penchant sur le phénomène, les chercheurs ont constaté que les cellules de l’épithélium étaient toujours présentes et bien vivantes quoique vidées d’une grande partie de leur cytoplasme et de son contenu, à l’exception du noyau. Les cellules intestinales reconstituent ensuite rapidement leur cytoplasme afin de reprendre la digestion. Cette purge protectrice enraye l’infection bactérienne mais fonctionne comme un pistolet à un coup. « Une fois provoqué, on est incapable de reproduire le phénomène avant au moins trois jours », explique Dominique Ferrandon. 

Une stratégie répandue

Les chercheurs ont déjà pu mettre en évidence ce mécanisme de défense chez l’abeille, la souris et l’homme. Apparemment conservé au cours de l’évolution, il permettrait d’assurer une protection rapide, efficace et peu coûteuse lors d’une exposition accidentelle à un pathogène, par exemple lors de l’ingestion d’une nourriture avariée. Prochaine étape : mieux comprendre comment ce phénomène est régulé. « Quelques indices nous laissent penser qu’il pourrait jouer un rôle dans les maladies ulcératives de l'intestin telles que la maladie de Crohn. Mais cela reste à démontrer… »

Ronan Rousseau