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Une étude révolutionnaire révèle que les allergies alimentaires peuvent être inversées chez la souris

Une étude révolutionnaire révèle que les allergies alimentaires peuvent être inversées chez la souris

Maintenant, il existe des traitements et des moyens de réduire les réactions graves. Il y a des chemins vers désensibiliser les gens via l’immunothérapie, dans laquelle un allergène est injecté ou délivré via des comprimés ou des gouttes. Vous prenez essentiellement ce à quoi vous êtes allergique et vous en redonnez de petites quantités au corps, en développant une tolérance au fil du temps.

Mais, les enjeux sont élevés. Les allergies alimentaires sont responsables de l’envoi d’une personne aux soins médicaux d’urgence toutes les trois minutes. Une énorme population — en particulier la 32 millions de personnes aux États-Unis souffrant d’allergies alimentaires – aimerait un remède permanent. Peut-être même l’inverser, si possible.

Ce qui était autrefois considéré comme impensable est presque là. Des chercheurs de l’Université de Chicago ont mis au point un moyen agréable d’administrer un composé appelé “micelles polymères” qui cible le microbiome et s’est avéré efficace dans les allergies aux arachides chez la souris. Cette étude révolutionnaire pourrait un jour contrecarrer plusieurs types d’allergies alimentaires et de maladies inflammatoires.

La recherche a été présentée lors d’une rencontre de la Société américaine de chimie.

Le lait, les œufs, les cacahuètes et les crustacés sont à l’origine de la plupart des réactions.

Les types d’allergies alimentaires les plus courants sont déclenchés par des anticorps que nous fabriquons appelés immunoglobulines E ou IgE. “Lorsqu’une personne a une allergie alimentaire, les IgE participent au déclenchement d’une réponse lorsque le système immunitaire entre en contact avec cet aliment. Il libère de l’histamine et d’autres produits chimiques inflammatoires qui provoquent les symptômes de l’allergie alimentaire”, Shijie Cao, Ph.D., qui fait partie de l’étude, a déclaré à IE dans une interview. Cependant, Cao mentionne que la raison pour laquelle le corps agit différemment vis-à-vis de ces substances inoffensives reste un mystère.

Un tournant dans l’expérience a été de découvrir que le microbiome intestinal (le matériel génétique de tous les microbes) est associé aux allergies alimentaires. Certaines des bactéries du microbiome intestinal produisent des métabolites ou des composés bactériens appelés butyrate. Ceux-ci favorisent la croissance de bactéries bénéfiques et maintiennent la muqueuse intestinale.

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Si le microbiome d’une personne est malsain, il lui manque ces bactéries productrices de butyrate. Il en résulte des fragments d’aliments partiellement digérés qui s’échappent de l’intestin et produisent une réaction immunitaire qui se traduit par une réaction allergique.

Les chercheurs – Jeffrey Hubbell, Ph.D., l’un des chercheurs principaux (PI) du projet, co-PI Cathryn Nagler, Ph.D. Ruyi Wang, Ph.D., et Cao lui-même – ont essayé de traiter les allergies ou les insectes manquants, par voie orale ou avec un greffe fécale, qui ne s’est pas bien passé dans leur laboratoire. Ils se sont alors demandé s’ils pouvaient simplement délivrer les métabolites, comme un microbiome sain.

Bien que le butyrate se soit montré prometteur contre les réactions allergiques dans les tests de laboratoire, ce n’est pas la meilleure chose à prendre par voie orale.

“Tout d’abord, il a une odeur très forte, assez rance et puante. De plus, le butyrate est produit à grande échelle dans l’intestin sain, et nous devrons en développer une grande quantité pour traiter efficacement les allergies alimentaires”, explique Cao.

Pour surmonter ces défis, les chercheurs ont polymérisé le butanoyloxyéthyl méthacrylamide – qui a un groupe butyrate comme chaîne latérale – avec de l’acide méthacrylique ou de l’hydroxypropyl méthacrylamide. Les polymères résultants se sont auto-assemblés en agrégats, ou micelles polymères, qui renfermaient les chaînes latérales de butyrate dans leur noyau, selon Une libération.

Ces micelles ont ensuite été administrées au système digestif de souris dépourvues de bactéries intestinales saines ou d’un intestin fonctionnant correctement. Les sucs digestifs ont libéré le butyrate dans l’intestin inférieur et les polymères inertes ont été éliminés dans les fèces. Ce traitement a restauré la barrière protectrice et le microbiome de l’intestin en augmentant la production de peptides qui détruisent les bactéries nocives, ce qui a fait de la place aux bactéries productrices de butyrate.

Doser les souris allergiques avec les micelles a empêché une réponse anaphylactique potentiellement mortelle lorsqu’elles ont été exposées aux cacahuètes.

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“Ces micelles, qui peuvent être formulées sous forme de poudre, peuvent même être ajoutées à l’eau potable ou au jus. Le polymère masque également l’odeur et le goût du butyrate”, explique Cao.

Plus important encore, ajoute-t-il, cette thérapie n’est pas spécifique à l’antigène et peut être appliquée à toute autre allergie alimentaire. “Nous avons testé l’efficacité d’un modèle d’allergie aux arachides jusqu’à présent. Mais notre objectif est également de tester plusieurs autres modèles d’allergie alimentaire, car théoriquement, notre système n’est pas conçu pour un seul allergène alimentaire en particulier. Dans d’autres travaux, nous cherchons également pour traiter les maladies inflammatoires de l’intestin avec une thérapie orale », explique Cao.

L’administration par injection est une autre méthode qui est à l’étude. Cette méthode permet aux micelles et à leur cargaison de butyrate de s’accumuler dans les ganglions lymphatiques qui font partie du système immunitaire. Bien que cette approche soit efficace dans le traitement des allergies aux arachides chez la souris, elle pourrait également être utilisée pour supprimer l’activation immunitaire localement plutôt que dans tout le corps. Pour illustrer, de telles injections pourraient être très utiles chez les patients qui ont subi une greffe d’organe ou une maladie auto-immune et inflammatoire localisée.

L’équipe espère tester son système sur des animaux plus gros avant de procéder à des essais cliniques. Si ces essais réussissent et que la Food and Drug Administration américaine approuve le traitement par voie orale, les micelles pourraient être commercialisées en petits paquets.

« Le système de délivrance de médicaments par les micelles est une plate-forme assez robuste qui pourrait également être utilisée pour délivrer d’autres métabolites microbiens, en plus du butyrate. Nous collaborons également avec plusieurs autres laboratoires pour tester les données sur différentes applications », ajoute Cao.

Résumé de l’étude :

Le microbiome intestinal a une myriade d’effets sur la santé des muqueuses et systémique. Les bactéries commensales résidentes jouent un rôle essentiel dans le maintien de l’homéostasie muqueuse, en partie grâce à leur production d’acides gras à chaîne courte, en particulier le butyrate. Bien que le butyrate soit connu pour jouer un rôle important dans la régulation de l’immunité intestinale et le maintien de la fonction de barrière épithéliale, sa traduction clinique est difficile en raison de son odeur désagréable et de son absorption rapide dans le tractus gastro-intestinal supérieur. Ici, nous avons conçu deux copolymères séquencés qui contiennent une teneur élevée en butyrate et s’auto-assemblent en micelles en suspension dans l’eau. Ces deux copolymères sont constitués d’un bloc hydrophile, poly(N-(2-hydroxypropyl) méthacrylamide) ou poly(acide méthacrylique), avec un bloc hydrophobe, poly(N-(2-butanoyloxyéthyl) méthacrylamide), reliant ainsi une chaîne latérale squelette à butyrate avec une liaison ester. Ces deux copolymères forment des micelles avec soit une charge neutre (NtL-ButM) soit une charge négative (Neg-ButM). Chaque micelle libère du butyrate à partir de son noyau polymère dans l’iléon ou le caecum, respectivement, après administration intragastrique à des souris. Ces formulations de polymères masquent l’odeur et le goût nauséabonds du butyrate et agissent comme des supports pour libérer l’ingrédient actif (butyrate) au fil du temps lorsque les micelles transitent par le tractus gastro-intestinal. Traitement avec NtL-ButM chez des souris sans germes (et donc appauvries en butyrate) régulant positivement les gènes exprimant des peptides antimicrobiens dans l’épithélium iléal. Nous montrons que ces micelles contenant du butyrate, utilisées en combinaison, ont restauré une réponse de barrière protectrice chez des souris traitées avec des antibiotiques ou du sulfate de sodium dextran (DSS), un perturbateur chimique qui induit un dysfonctionnement de la barrière épithéliale. L’administration intragastrique deux fois par jour de nos micelles de butyrate-promédicament améliore une réponse anaphylactique à la provocation aux arachides dans un modèle murin d’allergie aux arachides et augmente l’abondance de bactéries dans un groupe (Clostridium Cluster XIVa) connu pour contenir des taxons producteurs de butyrate. En rétablissant l’homéostasie microbienne et muqueuse, ces micelles polymères de butyrate-promédicament peuvent fonctionner comme une nouvelle approche indépendante de l’antigène pour le traitement de l’allergie alimentaire.

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