Les cellules épithéliales des voies respiratoires (AEC) sont un élément clé du système respiratoire humain : première ligne de défense contre les agents pathogènes aéroportés tels qu'Aspergillus fumigatus (Af), les AEC jouent un rôle crucial dans l'initiation de la défense de l'hôte et le contrôle des réponses immunitaires et sont importantes dans le maintien la santé respiratoire et la prévention des infections pouvant entraîner des affections telles que l’aspergillose. Les recherches menées par le Dr Margherita Bertuzzi de l'Université de Manchester et son équipe ont cherché à comprendre comment les AEC combattent l'Af et ce qui conduit à des vulnérabilités dans ces défenses, en particulier chez les individus souffrant de problèmes de santé sous-jacents. 

Des travaux antérieurs du Dr Bertuzzi et de son équipe ont démontré que les AEC sont efficaces pour empêcher le champignon de causer des dommages lorsqu'ils fonctionnent bien. Cependant, chez les personnes présentant un risque plus élevé, comme celles dont le système immunitaire est affaibli ou qui souffrent de maladies pulmonaires, si ces cellules ne fonctionnent pas correctement, le champignon peut profiter de cette situation.

Cette nouvelle recherche du Dr Bertuzzi et de son équipe visait à explorer comment les AEC arrêtent le champignon chez les personnes en bonne santé et ce qui ne va pas chez les personnes malades. L’équipe a examiné de près l’interaction entre le champignon et les cellules pulmonaires d’individus en bonne santé et de personnes atteintes de certaines maladies. Grâce à des méthodes scientifiques avancées, l’équipe a pu observer les interactions entre les cellules pulmonaires et le champignon à un niveau très détaillé.

Ce qu'ils ont trouvé 

Des expériences ont montré que le stade de croissance fongique était important et qu’un glucide de surface – le mannose (un sucre) jouait également un rôle dans le processus.

Plus précisément, ils ont découvert que le champignon est plus susceptible d'être absorbé par les cellules pulmonaires lorsqu'il se développe depuis quelques heures que lorsqu'il s'agit simplement d'une spore fraîche. Les spores fongiques gonflées qui étaient bloquées à 3 et 6 heures de germination étaient 2 fois plus facilement intériorisées que celles bloquées à 0 heure. Ils ont également identifié qu’une molécule de sucre appelée mannose à la surface du champignon joue un rôle important dans ce processus. 

Le mannose est un type de molécule de sucre que l’on retrouve à la surface de diverses cellules, notamment celles d’agents pathogènes comme Aspergillus fumigatus. Ce sucre joue un rôle important dans les interactions entre le champignon et les cellules de l'hôte, notamment les AEC tapissant les poumons. Dans une réponse immunitaire saine, le mannose présent à la surface des agents pathogènes peut être reconnu par les récepteurs du mannose sur les cellules immunitaires, déclenchant une série de réponses immunitaires visant à éliminer l'agent pathogène. Cependant, Aspergillus fumigatus a évolué pour exploiter cette interaction, lui permettant d’adhérer et d’envahir les cellules pulmonaires plus efficacement. La présence de mannose à la surface du champignon facilite sa liaison aux lectines liant le mannose (MBL) (protéines qui se lient spécifiquement au mannose) à la surface des cellules pulmonaires. Cette liaison peut favoriser l’internalisation du champignon dans les cellules pulmonaires, où il peut résider et potentiellement provoquer une infection.

La recherche a mis en évidence la possibilité de manipuler cette interaction comme moyen de lutter contre les infections fongiques. En ajoutant du mannose ou des lectines liant le mannose comme la concanavaline A, les chercheurs pourraient réduire considérablement la capacité du champignon à envahir les cellules pulmonaires. Cette réduction a été réalisée essentiellement en « rivalisant » avec le champignon pour les sites de liaison sur les cellules pulmonaires ou en bloquant directement le mannose fongique, inhibant ainsi l'interaction qui facilite l'infection fongique.

En quoi est-ce important?

Comprendre ces interactions nous donne des informations importantes sur la manière dont nos poumons nous protègent des infections fongiques et sur ce qui ne va pas chez les personnes vulnérables à de telles infections. Ces connaissances pourraient aider à créer de nouveaux traitements contre des agents pathogènes comme Aspergillus fumigatus.

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