Des chercheurs de l’Institut Max Planck de biologie de Tübingen se penchent sur la question de longue date de savoir comment les microbes intestinaux bénins échappent au système immunitaire. Ce faisant, ils remodèlent également notre compréhension de la façon dont les récepteurs immunitaires interagissent avec la flagelline de la protéine de motilité bactérienne.

Les scientifiques ont identifié un nouveau type de flagelline dans la flagelline silencieuse, appelée « flagelline silencieuse », qui se lie au récepteur immunitaire Toll-like receptor 5 sans induire une réponse pro-inflammatoire. Les résultats fournissent un mécanisme permettant de tolérer les microbes bénéfiques tout en restant sensibles aux agents pathogènes.

L’intestin humain est l’habitat de bénins, bénéfiques, et parfois . Afin de combattre ces derniers agents pathogènes, le système immunitaire reconnaît d’abord la présence de produits microbiens via divers récepteurs. L’un d’eux est le récepteur 5 de type Toll (TLR5): il se lie à la flagelline, la protéine qui compose le flagelle bactérien, que les bactéries utilisent pour nager. Une fois lié à la flagelline, TLR5 induit une réponse immunitaire pro-inflammatoire.

Cependant, les agents pathogènes ne sont pas les seuls habitants intestinaux à produire de la flagelline; Les bactéries inoffensives et bénéfiques le font aussi. Cela soulève la question de savoir comment ces bactéries bénéfiques échappent à la réponse immunitaire. Alors que certaines bactéries évitent TLR5 en produisant des flagellines qui ne lient plus le récepteur, des recherches antérieures ont montré que les soi-disant commensales, qui sont inoffensives pour leurs hôtes humains, produisent des flagellines avec des sites de liaison intacts.

Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l’Institut Max Planck de biologie de Tübingen a maintenant une explication.En examinant 116 flagellines différentes pour l’activation et la liaison TLR5, les chercheurs ont constaté qu’environ la moitié étaient différentes des flagellines décrites précédemment. Ces flagellines ont montré une forte liaison à TLR5, similaire aux flagellines des agents pathogènes, mais n’ont pas réussi à déclencher une réponse inflammatoire. Par conséquent, les scientifiques ont appelé cette nouvelle variante de flagelline « flagelline silencieuse ».

Auparavant, la liaison de la flagelline à TLR5 était considérée comme suffisante pour activer le fichier . La découverte que les commensaux produisent des flagellines qui se lient à TLR5 sans déclencher de réponse immunitaire remet en question la compréhension préalable de la façon dont TLR5 est activé.

Différents modes d’interaction

« Nous savons maintenant que la flagelline bactérienne peut interagir avec TLR5 au moins trois de différentes manières: lier et induire une réponse immunitaire, lier et ne pas induire un , et échapper en ne se liant pas », explique Ruth Ley, auteur principal de l’étude et directrice du département des sciences du microbiome à l’Institut Max Planck de biologie de Tübingen. »Il est remarquable de constater à quel point la réponse du récepteur TLR5 est réglable », ajoute-t-elle.

Des analyses métagénomiques ultérieures ont montré que les flagellines silencieuses sont très courantes dans l’intestin humain et représentent donc « une population substantielle, auparavant non appréciée, mais physiologiquement pertinente, de protéines de liaison TLR5 », explique Sara Clasen, premier auteur de l’étude. TLR5 est impliqué dans de nombreuses maladies liées à l’intestin, mais joue également un rôle dans d’autres troubles tels que le cancer et la neuropathie. Les résultats fournissent des informations plus approfondies sur le mécanisme d’activation de TLR5 et pourraient donc aider à mieux comprendre les maladies liées à TLR5.