Comment les antibiotiques peuvent rendre les infections grippales plus dangereuses
Les médecins savent déjà que la mauvaise utilisation des antibiotiques peut entraîner une résistance aux antibiotiques, ce qui peut rendre difficile la lutte contre les infections bactériennes, telles que la pneumonie. Maintenant, une étude chez la souris suggère que l'utilisation d'antibiotiques pourrait également rendre les poumons plus vulnérables aux infections virales, comme la grippe.
La résistance aux antibiotiques est devenue un problème pressant pour les chercheurs et les professionnels de la santé. Ce phénomène se produit lorsqu'une infection bactérienne ne répond plus aux antibiotiques que les médecins utilisent généralement pour la traiter.
Cette résistance se développe souvent en raison de la mauvaise utilisation ou de la surutilisation des antibiotiques, car de nombreuses personnes dans le monde optent à tort pour des antibiotiques pour traiter les infections virales, telles que le virus de la grippe (la grippe), contre lequel ces médicaments sont inefficaces.
Une nouvelle étude menée sur des souris par des chercheurs du Francis Crick Institute de Londres, au Royaume-Uni, suggère désormais que les antibiotiques pourraient également «amorcer» les poumons pour les infections virales.
Les résultats des chercheurs, qui figurent dans la revue Rapports de cellule, montrent également que les bactéries intestinales entraînent un type de signalisation protéique qui aide les cellules qui tapissent les poumons à empêcher la propagation du virus de la grippe.
L'usage d'antibiotiques, semble-t-il, interfère avec cette signalisation protéique et altère ainsi cette première ligne de défense.
«Nous avons constaté que les antibiotiques peuvent anéantir la résistance précoce à la grippe, ajoutant des preuves supplémentaires qu'ils ne doivent pas être pris ou prescrits à la légère», explique le chercheur principal Andreas Wack, Ph.D.
Les antibiotiques rendent les souris vulnérables à la grippe
Dans la nouvelle étude, Wack et son équipe ont utilisé un groupe de souris avec des bactéries intestinales saines au départ. Pendant 4 semaines, ils ont administré à ces souris un mélange d'antibiotiques dans leur eau de boisson avant de les infecter par le virus de la grippe. Ils ont également infecté des souris qu'ils n'avaient pas traitées avec le mélange d'antibiotiques afin de pouvoir comparer les résultats.
L'équipe a remarqué qu'environ 80% des souris non traitées avec des bactéries intestinales saines avaient survécu à l'infection par le virus de la grippe. Pourtant, parmi les souris qui avaient précédemment reçu le mélange d'antibiotiques, seulement un tiers ont pu survivre à l'infection virale.
«L'utilisation inappropriée [d'antibiotiques] favorise non seulement la résistance aux antibiotiques et tue les bactéries intestinales utiles, mais peut également nous rendre plus vulnérables aux virus», déclare Wack.
«Cela pourrait être pertinent non seulement chez les humains mais aussi chez les animaux d'élevage, car de nombreuses fermes dans le monde utilisent des antibiotiques à titre prophylactique. Des recherches supplémentaires dans ces environnements sont nécessaires de toute urgence pour voir si cela les rend plus vulnérables aux infections virales », affirme-t-il.
Le rôle défensif des bactéries intestinales
Comment exactement l'ingestion d'antibiotiques a-t-elle affaibli les souris avant leur exposition à la grippe? Les chercheurs peuvent avoir une explication à ce phénomène.
Dans le cadre de l'étude, l'équipe a également découvert que la signalisation de l'interféron de type I - une forme de signalisation protéique qui régule la réponse d'un type de cellule qui tapisse les poumons - est essentielle pour empêcher le virus de la grippe de se répliquer dans les poumons.
Habituellement, les bactéries intestinales conduiraient à la signalisation de l'interféron, «disant» aux cellules pulmonaires de réagir au virus, l'empêchant de se répliquer et rendant ainsi la survie et le rétablissement plus probables.
«Nous avons été surpris de découvrir que les cellules tapissant les poumons, plutôt que les cellules immunitaires, étaient responsables de la résistance précoce à la grippe induite par le microbiote», note Wack.
Le processus par lequel les antibiotiques semblent rendre les poumons plus vulnérables aux infections virales est complexe et il est en partie lié au moment et à la manière dont la réponse immunitaire se produit.
Les bactéries intestinales envoient généralement des signaux d'interféron qui activent le gène antiviral Mx1 chez la souris, correspondant à un gène similaire appelé MxA chez les humains. Cependant, le traitement antibiotique retarde la mise en marche du gène antiviral, affectant l'efficacité de la réponse que l'organisme initie contre le virus.
«Il faut environ 2 jours aux cellules immunitaires pour obtenir une réponse, période pendant laquelle le virus se multiplie dans la muqueuse pulmonaire», explique Wack.
«Deux jours après l'infection, les souris traitées aux antibiotiques avaient cinq fois plus de virus dans leurs poumons. Pour faire face à cette menace plus importante, la réponse immunitaire est beaucoup plus forte et plus dommageable, ce qui entraîne des symptômes plus graves et des résultats pires », poursuit-il.
Un problème de timing
Lorsque les chercheurs ont tenté de repeupler les bactéries intestinales de souris traitées aux antibiotiques pour rétablir l'équilibre du microbiote, ils ont constaté que cela ramena la signalisation de l'interféron à la normale et rétablissait la résistance à la grippe dans les poumons.
Cette expérience a confirmé que des bactéries intestinales saines sont importantes pour la régulation des réponses immunitaires et que les antibiotiques peuvent perturber cet équilibre.
«Pris ensemble, nos résultats montrent que les bactéries intestinales aident à garder les cellules non immunes ailleurs dans le corps préparées pour l'attaque. Ils sont mieux protégés contre la grippe car les gènes antiviraux sont déjà activés lorsque le virus arrive. Ainsi, lorsque le virus infecte un organisme préparé, il a presque perdu avant que la bataille ne commence », explique Wack.
«En revanche, sans bactéries intestinales, les gènes antiviraux ne se déclenchent que lorsque la réponse immunitaire intervient. C'est parfois trop tard car le virus s'est déjà multiplié plusieurs fois, donc une réponse immunitaire massive et dommageable est inévitable», dit-il. .
Cette découverte peut avoir des implications pour la compréhension par les chercheurs des mécanismes qui régissent les défenses naturelles de l’organisme contre les infections virales, et elle peut donner lieu à d’autres études sur ce sujet.
«Des études antérieures se sont concentrées sur les cellules immunitaires, mais nous avons constaté que les cellules de la muqueuse [pulmonaire] sont plus importantes pour les premiers stades cruciaux de l'infection. Ils sont le seul endroit où le virus peut se multiplier, ils sont donc le champ de bataille clé dans la lutte contre la grippe. Les bactéries intestinales envoient un signal qui maintient les cellules […] préparées, empêchant le virus de se multiplier si rapidement. »
Andreas Wack, Ph.D.
