Une blessure mineure, une infection grave, ou même la grippe peuvent envoyer le corps sur des chemins très différents. Certaines personnes guérissent rapidement, tandis que d'autres tombent gravement malades ou meurent. Les scientifiques appellent cela une trajectoire de maladie, et elle peut être influencée par de nombreux facteurs, notamment l'âge, le sexe, les antécédents médicaux et la biologie. Au Salk Institute, Janelle Ayres, PhD, a passé des années à étudier pourquoi les gens réagissent si différemment à la maladie et aux blessures. Ses travaux se concentrent sur la façon dont le corps peut être guidé loin de la maladie et de la mort, vers la guérison et la survie.
L'inflammation est souvent une force majeure derrière le déclin du corps lors d'infections et de blessures. Elle est essentielle pour la protection car elle alerte le système immunitaire et amène les cellules immunitaires là où elles sont nécessaires. Mais lorsque l'inflammation devient excessive, elle peut endommager les tissus et contribuer à la mort. Parce que les infections peuvent déclencher une inflammation particulièrement nocive, l'équipe de Salk a étudié des souris infectées. Ils ont découvert que l'ajout de l'acide aminé méthionine à l'alimentation des animaux les protégeait de la fonte musculaire, des problèmes de barrière hémato-encéphalique et de la mort liée à l'inflammation.
Le bénéfice est passé par une voie inattendue. La méthionine a amélioré la filtration rénale, montrant que les reins pourraient jouer un rôle plus important que précédemment reconnu pour aider le corps à passer de l'infection à la guérison. Les résultats, publiés dans Cell Metabolism, suggèrent que de petits changements nutritionnels peuvent fortement influencer l'évolution des maladies. La supplémentation en méthionine pourrait avoir un potentiel pour les affections inflammatoires, les maladies rénales, l'insuffisance rénale et les patients sous dialyse, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires.
"Notre étude indique que de petites différences biologiques, y compris les facteurs alimentaires, peuvent avoir de grands effets sur l'évolution des maladies", déclare l'auteure principale Ayres, professeure et titulaire de la chaire Legacy du Salk Institute, ainsi que chercheuse au Hughes Medical Institute. "Notre découverte d'un mécanisme rénal qui limite l'inflammation, ainsi que les effets protecteurs de la supplémentation en méthionine chez la souris, pointent vers le potentiel de la nutrition en tant qu'intervention médicale mécaniquement informée qui peut diriger et optimiser les voies que les gens empruntent en réponse aux agressions qui causent la maladie."
L'inflammation est la réaction du système immunitaire à une menace. Cette menace peut être un pathogène à l'intérieur du corps ou quelque chose d'aussi simple qu'une écharde. Les cellules immunitaires se déplacent vers le problème et aident à la guérison. À mesure que ces cellules immunitaires arrivent, elles augmentent les signaux d'alarme du corps via des protéines appelées cytokines pro-inflammatoires. Le corps doit maintenir l'inflammation dans un équilibre délicat. Trop peu d'inflammation peut ne pas contrôler une menace, tandis que trop peut nuire aux tissus sains. Une grande partie de la recherche dans ce domaine s'est concentrée sur la façon dont les réponses immunitaires sont activées ou désactivées.
L'équipe d'Ayres examine une question différente. Au lieu de se concentrer uniquement sur les interrupteurs immunitaires, ils étudient comment le corps ajuste la force de l'inflammation en contrôlant la libération et l'accumulation de cytokines pro-inflammatoires. "Les cytokines pro-inflammatoires sont en fin de compte ce qui conduit à la maladie et à la mort dans de nombreux cas", déclare la première auteure Katia Troha, PhD, chercheuse postdoctorale dans le laboratoire d'Ayres. "Le système immunitaire doit équilibrer l'inflammation pour attaquer l'envahisseur sans nuire aux cellules saines du corps. Notre travail consiste à trouver les mécanismes qu'il utilise pour cela, afin que nous puissions les cibler pour améliorer les résultats pour les patients."
Pour étudier comment le corps gère les niveaux de cytokines, les chercheurs ont utilisé un modèle murin d'inflammation systémique causée par le pathogène Yersinia pseudotuberculosis. L'un des premiers changements qu'ils ont observés était une réduction de l'alimentation chez les souris infectées, ce qui suggérait que le métabolisme des animaux avait changé. Pour mieux comprendre leur état nutritionnel, les chercheurs ont mesuré les acides aminés circulant dans le sang. Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines et soutiennent la fonction cellulaire saine dans tout le corps.
Les souris infectées avaient de faibles niveaux de méthionine, un acide aminé essentiel.