Comment les systèmes immunitaires peuvent influencer le comportement social

Le système immunitaire est notre principal mécanisme de défense contre les maladies. Les dysfonctionnements du système immunitaire sont donc associés à une myriade de complications, dont plusieurs troubles neurologiques et mentaux.

Pourtant, pendant longtemps, le cerveau et le système immunitaire ont été considérés comme isolés l'un de l'autre - on croyait que le cerveau n'était pas alimenté par le système lymphatique (qui transporte les globules blancs et d'autres cellules immunitaires à travers un réseau de vaisseaux et tissus) parce qu’aucune preuve d’apport lymphatique au cerveau n’a jamais été trouvée.

Mais récemment, une équipe de recherche de l'école de médecine de l'Université de Virginie a pu trouver des vaisseaux lymphatiques dans les méninges qui recouvrent le cerveau. C'était une énorme découverte qui a brisé la croyance de longue date selon laquelle le cerveau était «immunisé privilégié», sans lien direct avec le système immunitaire.

Après avoir découvert le lien direct entre le cerveau et le système lymphatique, le même groupe a démontré que les cellules immunitaires peuvent influencer le comportement d'apprentissage, exerçant leurs effets apparemment à partir des méninges, les membranes qui recouvrent le système nerveux central. Maintenant, le même groupe a montré que le système immunitaire a un autre effet surprenant sur le cerveau - il peut affecter directement, et même contrôler le comportement social, comme le désir d'interagir avec les autres.

Utilisant des souris dont l'immunité est altérée, les auteurs ont montré que l'élimination partielle des cellules immunitaires des méninges était suffisante pour induire des déficits du comportement social. Ces déficits sociaux ont été inversés lorsque les souris ont été repeuplées avec des cellules immunitaires. Ces souris immunodéprimées présentaient également une hyper-connectivité dans des régions cérébrales spécifiques associées au comportement social. Encore une fois, le repeuplement de souris avec des cellules immunitaires a inversé l'hyper-connectivité anormale observée. D'autres régions fonctionnellement connectées qui ne sont pas directement impliquées dans la fonction sociale n'ont pas été affectées par un déficit de l'immunité adaptative.

Malgré leur proximité avec le cerveau, les cellules immunitaires des méninges ne pénètrent pas dans le cerveau. Leurs effets doivent donc être exercés en libérant des molécules qui peuvent traverser le cerveau. Les auteurs ont pu identifier quelle molécule agit comme un messager entre le système immunitaire et le cerveau dans la régulation du comportement social.

La molécule est appelée interféron gamma (IFN-gamma) et peut être produite par un nombre important de cellules immunitaires méningées. Le blocage de la production de cette molécule a provoqué des déficits sociaux similaires et une hyper-connectivité anormale dans les mêmes régions cérébrales que chez les souris immunodéprimées. La restauration des niveaux de la molécule a restauré l'activité cérébrale et les schémas comportementaux, grâce à l'action de l'IFN-gamma dans les neurones inhibiteurs GABAergiques. Fait important, les auteurs ont également démontré que les rongeurs vivant dans un contexte social (logement en groupe) présentaient des augmentations naturelles de la production d'IFN-gamma, tandis que les rongeurs en isolement social avaient une perte marquée d'IFN-gamma. Le poisson zèbre et les mouches ont montré un schéma similaire.

Ces résultats frappants montrent ainsi comment une molécule produite par le système immunitaire peut avoir une influence déterminante sur le comportement social. Mais comme le système immunitaire peut stimuler la sociabilité, il est possible que les dysfonctionnements immunitaires contribuent à l'incapacité d'avoir des interactions sociales normales et jouent un rôle dans les troubles neurologiques et mentaux caractérisés par des déficiences sociales, tels que les troubles du spectre autistique, la démence frontotemporale et la schizophrénie, par exemple.

Le comportement social est crucial pour la survie d'une espèce à travers la recherche de nourriture, la protection, la reproduction et même, chez les espèces d'ordre supérieur, la santé mentale. D'autre part, l'interaction sociale a également entraîné une exposition accrue à différents agents pathogènes; en conséquence, notre système immunitaire a dû développer de nouvelles façons de nous protéger des maladies auxquelles l'interaction sociale nous exposait. Et le comportement social est évidemment bénéfique pour les pathogènes, car il leur permet de se propager. Les auteurs de l'étude ont donc émis l'hypothèse que la relation entre les humains et les agents pathogènes pourrait avoir entraîné le développement de notre comportement social. Il peut y avoir eu une pression co-évolutive pour augmenter une réponse anti-pathogène à mesure que la sociabilité augmentait, et il est possible que l'IFN-gamma ait agi comme un mécanisme évolutif pour améliorer simultanément le comportement social tout en améliorant nos réponses anti-pathogènes.

Les implications et les questions qui découlent de ces résultats sont énormes. Est-il possible que notre système immunitaire module nos comportements quotidiens ou même notre personnalité? Les nouveaux agents pathogènes peuvent-ils influencer le comportement humain? Peut-on cibler le système immunitaire tout en traitant des troubles neurologiques ou psychiatriques? De nouvelles pistes de recherche sont grandes ouvertes.

Références

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Cet article d'invité a été initialement publié sur le blog primé sur la santé et la science et sur la communauté sur le thème du cerveau, BrainBlogger: notre système immunitaire peut-il stimuler le comportement social?