Interactions immunologiques entre asthme, obésité et microbiote

L’asthme et l’obésité sont des maladies inflammatoires courantes qui sont médiées par des caractéristiques immunologiques spécifiques. Par exemple, l’asthme est associé à la réponse Th2, tandis que l’obésité est associée au profil Th1/Th17.

Lorsque ces caractéristiques immunologiques sont combinées, des réactions asthmatiques plus graves surviennent avec une plus grande fréquence. Récemment, des altérations des caractéristiques immunologiques, liées à l’obésité et à l’asthme, ont été associées aux modifications du microbiome d’un individu.

Une récente Lettres d’immunologie L’étude fournit des preuves d’un inducteur potentiel de l’asthme chez l’enfant. De plus, cette étude résume les mécanismes associés à l’asthme aggravé par l’obésité et décrit le rôle de l’obésité maternelle dans l’établissement du microbiote intestinal et pulmonaire de la progéniture, qui induit l’asthme.

Étudier: Asthme, obésité et microbiote : une interaction immunologique complexe. Crédit d’image : monofaction/Shutterstock.com

Association immunologique entre asthme et obésité

L’asthme est une maladie inflammatoire chronique des poumons, qui provoque des épisodes récurrents d’hyperréactivité des voies respiratoires (AHR). Certains symptômes courants associés à cette maladie comprennent une respiration sifflante, une toux, une oppression thoracique et un essoufflement.

L’inflammation chronique peut entraîner une perte progressive de la fonction pulmonaire, ce qui peut être un événement potentiellement mortel. Selon un récent rapport, 18% de la population mondiale est touchée par l’asthme.

L’asthme atopique est la forme la plus courante de la maladie, qui a une forte prédisposition génétique à produire de grandes quantités d’immunoglobuline E (IgE) spécifique de l’antigène en réponse aux allergènes. Lorsqu’elles sont exposées à des allergènes, des alarmines telles que la lymphoïétine stromale thymique (TSLP), ainsi que l’interleukine 25 (IL-25) et l’IL-33, sont produites chez les sujets vulnérables. Par la suite, ces alarmines activent les cellules lymphoïdes innées (ILC)2, les cellules dendritiques (CD), les basophiles et les mastocytes.

Les DC porteuses d’antigènes sont transloquées vers les ganglions lymphatiques amorçant les cellules T auxiliaires naïves dans les lymphocytes (Th) 2, qui produisent des cytokines telles que l’IL-4, l’IL-5 et l’IL-13, ainsi que des cellules T auxiliaires folliculaires (Tfh). En fin de compte, ces événements transforment les IgM en IgE par les lymphocytes B. Les mastocytes sont recouverts d’IgE, qui se dégranule lors d’une exposition ultérieure à un allergène.

Les cytokines produites par l’activation des cellules Th2 et des mastocytes provoquent une bronchoconstriction, une hypersécrétion de mucus et un recrutement d’éosinophiles. Les expositions successives provoquent des lésions tissulaires et une perte progressive de la fonction pulmonaire.

L’obésité est une accumulation anormale de graisse, qui est décrite par un indice de masse corporelle (IMC) égal ou supérieur à 30 kg/m². Plusieurs études de méta-analyse ont montré une association positive entre l’obésité et la sévérité de l’asthme. L’obésité accélère non seulement les épisodes d’asthme récurrents, mais diminue également la réactivité au traitement conventionnel.

Une habitent une étude rapporte un asthme aggravé par l’obésité chez des souris BALB/c, dans lequel des taux réduits d’IgE et une augmentation de l’IFN-g ont été observés. Notamment, une autre étude a élucidé que les enfants obèses asthmatiques partagent des schémas de méthylation de l’ADN associés à l’activation des macrophages, à l’inflammation non atopique et à la polarisation Th1, possédant ainsi un profil hypométhylé sur les gènes IL2RA, CCL5 et TBX21.

Facteurs génétiques et environnementaux associés à l’asthme et à l’obésité

Bien que plusieurs facteurs environnementaux soient associés au développement de l’obésité et de l’asthme, des facteurs génétiques importants ont également été découverts pour ces maladies. Par exemple, des polymorphismes du récepteur β3-adrénergique, situé dans le tissu adipeux, ont été associés à l’obésité et à des symptômes asthmatiques sévères. Un autre facteur associé à l’incidence de l’obésité, de la procréation assistée et de l’asthme est les haplotypes du facteur de nécrose tumorale (TNF)-α.

Notamment, les caractéristiques structurelles d’un corps obèse impliquent également la physiologie des voies respiratoires. L’accumulation de graisse dans l’abdomen et la poitrine réduit les fonctions pulmonaires en inhibant la mobilité du diaphragme. Il améliore également la pression pleurale et réduit la compliance pulmonaire.

En règle générale, les adultes obèses présentent de mauvaises performances dans les tests de la fonction pulmonaire (PFT), tels que la capacité vitale forcée (FVC), le volume expiratoire forcé en 1 seconde (FEV1) et la capacité pulmonaire totale (TLC).

Outre les facteurs génétiques et mécaniques, le tabagisme, la pollution de l’air, les infections virales et les facteurs liés à l’hôte, notamment l’âge, le sexe et l’obésité, influent sur l’incidence de l’asthme. Ainsi, l’obésité peut être considérée comme un facteur de risque d’asthme.

Interactions asthme, obésité et microbiote

Plusieurs études ont émis l’hypothèse que l’exposition aux micro-organismes réduit le risque de maladies allergiques. En fait, l’exposition précoce aux endotoxines bactériennes conduit au développement et à la sensibilisation de l’atopie, ce qui protège un individu des réactions allergiques.

Un grand nombre de microbes sont hébergés dans les tissus de l’hôte (microbiote) qui entretiennent une relation symbiotique avec l’hôte. Les bactéroïdes et les firmicutes sont les principaux groupes de bactéries que l’on trouve dans les cellules hôtes, en plus d’autres phylums bactériens, notamment les fusobactéries, les actinobactéries, les verrucomicrobies et les protéobactéries. Ces bactéries jouent un rôle clé dans le métabolisme nutritionnel induisant la maturation du système immunitaire, la modulation de l’immunité et la protection de l’hôte contre les agents pathogènes nocifs.

Les régimes riches en graisses saturées et en glucides, ainsi que ceux pauvres en fibres, provoquent un déséquilibre microbien (dysbiose), ce qui augmente le risque de maladies inflammatoires telles que l’asthme et l’obésité. Ces régimes réduisent principalement les Bacteroidetes, qui sont une source importante d’acides gras à chaîne courte, et augmentent les taxons de Firmicutes, qui influencent l’inflammation systémique de bas grade et l’endotoxémie.

L’obésité maternelle a été fortement liée à l’incidence de l’asthme chez les enfants. L’obésité maternelle altère le développement pulmonaire chez le fœtus en réduisant la synthèse du glucocorticoïde fœtal, un composant essentiel pour la maturation pulmonaire et la structure des alvéoles du fœtus. De plus, les nouveau-nés de mères obèses présentent des niveaux accrus de leptine et de protéine C-réactive dans le sang du cordon, ce qui a également été associé à un risque accru d’asthme.