Les champignons amicaux s’annoncent à leurs hôtes

Pendant de nombreuses années après avoir découvert une population diversifiée de microbes parfois dangereux vivant en permanence dans nos intestins, les scientifiques ont décrit la situation comme une forme de vie avec l’ennemi. Mais lorsqu’il s’agit de populations commensales du champignon Candida albicans, l’envahisseur redouté peut être mieux considéré comme un ami utile arrivant avec des cadeaux.

C’est le message clé d’une étude publiée le 17 mai 2022 dans Rapports de cellulepar une équipe dirigée par Sing Sing Way, MD, Ph.D., expert en maladies infectieuses à Cincinnati Children’s.

« Ce champignon pourrait être invisible pour notre corps s’il le voulait. Il peut masquer de nombreuses façons dont notre système immunitaire sait le reconnaître », explique Way. « Au lieu de cela, notre travail montre qu’il s’expose délibérément pour que notre corps le reconnaisse et ne l’attaque pas. »

Beaucoup de gens connaissent le concept de probiotiques ou de « bonnes » bactéries. Les scientifiques ont également appris que les champignons peuvent faire du bien aux humains, notamment en remplaçant parfois les bactéries à l’état commensal et en remplissant des fonctions bénéfiques similaires.

« Cependant, les champignons sont également beaucoup plus compliqués que les bactéries et relativement peu étudiés par rapport aux bactéries », explique Way.

‘Bonjour’ clignotant

Au cours des années passées, de nombreux scientifiques pensaient que la simple présence de certains champignons dans l’intestin suffisait à signaler à l’organisme qu’il avait un bon équilibre du microbiote. Même les champignons inertes pourraient être détectés via les structures de surface et les produits chimiques de leurs parois cellulaires.

« Cet article montre que les champignons commensaux doivent être vivants et fabriquer activement des protéines qui stimulent nos cellules immunitaires pour obtenir ce bénéfice commensal. Ils doivent être métaboliquement et transcriptionnellement actifs », déclare Way.

Pour déterminer comment C. albicans devient reconnu comme commensal, le premier auteur Tzu-Yu Shao, étudiant diplômé en immunobiologie, a travaillé avec des scientifiques de Cincinnati Children’s, de l’Université Brown, de l’Université de Californie à San Francisco et de l’Institut Pasteur de Paris pour mener une série de expériences établissant la colonisation chez la souris.

Ils ont appris que le gène UME6, qui aide à réguler la filamentation chez les champignons, est essentiel pour permettre au C. albicans intestinal de « préparer » le système immunitaire afin qu’il puisse combattre un large éventail d’infections. Initialement, l’équipe s’attendait à ce que cet effet d’amorçage soit causé par une expression extrêmement élevée ou faible de ce gène.

Cependant, les effets bénéfiques ne se sont pas produits lorsque la colonisation par C. albicans était verrouillée dans l’un ou l’autre extrême. Au lieu de cela, il était essentiel de concevoir le champignon pour qu’il oscille entre des niveaux élevés et faibles d’expression d’UME6 pendant la colonisation. Ce clignotement d’avant en arrière semble signaler au corps que C. albicans est bénéfique. En échange de ne pas être chassés de l’intestin, les champignons aident le corps à réagir plus rapidement et à repousser l’infection par une variété de microbes, y compris C. albicans.

« Nous avons découvert que non seulement le champignon doit être vivant, mais qu’il doit exécuter délibérément un programme d’expression de composants spécifiques de la paroi cellulaire afin que notre corps puisse les détecter. Ils le font délibérément pour nous aider et eux-mêmes », explique Way.

Prochaines étapes

Finalement, il peut être possible de manipuler ce processus pour restaurer des niveaux sains de champignons commensaux. Mais d’abord, l’équipe de Way cherche à en savoir plus sur le fonctionnement de cette relation symbiotique.

Une « bonne » colonisation fongique peut commencer dès la naissance, mais peut prendre des mois. Plus tard, divers événements peuvent faire plonger d’autres populations de champignons. Comment ces variations de population affectent-elles le bénéfice commensal ? L’équipe prévoit également d’explorer le fonctionnement du C. albicans commensal dans d’autres tissus, notamment la muqueuse buccale, les poumons, la peau et le canal de naissance.

« Nous sommes intéressés à comprendre plus en profondeur comment et pourquoi nous sommes colonisés par ces microbes », déclare Way. « Étant donné que notre système immunitaire peut les voir, les prochaines étapes supplémentaires consistent également à comprendre pourquoi la colonisation ne provoque normalement pas de réactions inflammatoires aberrantes. »