Les antibiotiques naturels produits dans les plaies augmentent le sommeil et la survie après une blessure
Lorsqu'il est blessé, notre corps déclenche une réponse immunitaire complexe. Dans le cadre de celui-ci, la plaie produit de petites molécules antimicrobiennes pour combattre localement les agents pathogènes. Les chercheurs ont découvert que ces antibiotiques naturels peuvent également agir comme des messagers moléculaires à longue portée.
Ils signalent à travers les tissus du site de la blessure au cerveau, envoyant un message pour augmenter le sommeil et augmenter les chances de survivre à la blessure. Les résultats ont été publiés dans la revue Current Biology .
Le sommeil est le meilleur remède, comme le dit le vieil adage. En effet, des études ont montré qu'un #sommeil plus long conduit à une meilleure récupération. Il n'est pas surprenant que notre cerveau réagisse à une blessure en prolongeant notre sommeil.
Mais comment cela se fait-il ? Comment le cerveau est-il informé de la blessure ?
Y a-t-il une sorte de message à longue distance envoyé au cerveau à partir de la plaie ?
Une équipe de scientifiques s'est concentrée sur ces questions en examinant les blessures et le sommeil chez des vers.
" Le ver C. elegans est l'animal le plus simple que nous puissions observer pour étudier le sommeil. C'est un modèle qui permet à un large éventail de techniques de biologie moléculaire d'explorer en détail les processus biologiques fondamentaux "
explique le professeur Bringmann, chef de groupe de recherche au Centre de biotechnologie (BIOTEC) de la TU Dresden et chef de groupe invité à l'Institut Max Planck de chimie biophysique.
Une équipe dirigée par le professeur Bringmann a commencé par rechercher des gènes responsables de prolonger le sommeil chez les vers. Ils ont réalisé un criblage génétique à grande échelle et analysé plus de 4 500 mutations génétiques différentes. L'un des gènes qu'ils ont trouvé a particulièrement retenu leur attention. L'activité stimulante de ce gène a conduit à une énorme augmentation de la production de peptides antimicrobiens (AMP). Les AMP sont des antibiotiques naturels que l'organisme produit à l'intérieur de la plaie pour combattre localement les agents pathogènes.
Pour découvrir le lien entre les peptides antimicrobiens et la signalisation du sommeil, les scientifiques de Dresde ont travaillé avec des immunologistes, le Dr Nathalie Pujol et le Dr Jonathan Ewbank du Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy (CIML) en France. Ensemble, l'équipe a manipulé l'expression génique des vers. Ils ont arrêté la production d'antibiotiques naturels et ont examiné ce qui arrive aux vers blessés. Ce qui ressemble à basculer un interrupteur n'était en réalité pas du tout une tâche facile. Il s'est avéré que les peptides antimicrobiens sont très redondants. Les scientifiques ont découvert qu'un total de 19 gènes différents responsables de la production d'AMP devaient être désactivés simultanément pour observer une différence frappante.
" Nous avons vu que les vers qui ne produisaient pas de peptides antimicrobiens dormaient beaucoup moins suite à une blessure "
" Normalement, les vers survivent assez bien aux blessures. Cependant, nous avons observé que la perte de sommeil augmentait le nombre de vers qui n'avaient pas survécu à une blessure apparemment non menaçante "
Les chercheurs pourraient montrer qu'une fois libérés de la plaie cutanée, les AMP agissent comme un messager et activent des récepteurs dans le cerveau. Cette activation fonctionne comme un interrupteur et incite en outre les neurones du sommeil à augmenter le sommeil.
"Les AMP sont connus depuis longtemps pour agir localement, mais nos travaux suggèrent qu'ils agissent également comme des molécules messagères à longue portée pour signaler le besoin de sommeil des plaies au système nerveux "
Ces résultats renforcent encore le rôle du sommeil dans la guérison des blessures.
« Puisque le sommeil survient chez pratiquement tous les animaux, nos résultats suggèrent à quel point le sommeil pourrait être crucial pour récupérer et survivre à une blessure non seulement pour les vers C. elegans, mais aussi pour d'autres animaux et peut-être même pour les humains »
conclut le professeur Bringmann. Son groupe est financé par la subvention de démarrage SLEEPCONTROL du Conseil européen de la recherche (ERC).
Marina P. Sinner, Florentin Masurat, Jonathan J. Ewbank, Nathalie Pujol, Henrik Bringmann,
Innate Immunity Promotes Sleep through Epidermal Antimicrobial Peptides, Current Biology, 2020.