Cellules des vaisseaux sanguins du cerveau nécessaires à la réponse à la fièvre

Cellules des vaisseaux sanguins du cerveau nécessaires à la réponse à la fièvre

Des chercheurs de l'Université de Linköping ont identifié les cellules des vaisseaux sanguins du cerveau de la souris qui sont nécessaires à la réponse fébrile. Les résultats, publiés dans PNAS, répondent à une question de longue date sur les organes impliqués dans le développement de la fièvre.

Tout le monde a de la fièvre de temps en temps. Si nous comprenons les mécanismes à l’origine de la fièvre, nous pouvons également comprendre comment les nouveaux médicaments et traitements peuvent fonctionner.

Anders Blomqvist, professeur émérite, Institut des sciences biomédicales et cliniques, Université de Linköping

La fièvre est la réaction du corps à une infection ou à une inflammation et un mécanisme de défense contre les virus et les bactéries, par exemple. Lorsque le corps est affecté par une infection ou une inflammation, il libère des molécules appelées cytokines dans la circulation sanguine. Ces molécules sont trop grosses pour traverser la barrière hémato-encéphalique, un réseau de minuscules vaisseaux sanguins qui protègent le cerveau des substances nocives. Mais la fièvre n’est qu’un symptôme qui se manifeste après que le cerveau lui-même ait donné des signaux. Alors, comment le cerveau reconnaît-il que le corps est affecté par une inflammation ou une infection ?

L'explication réside dans les récepteurs situés à la surface externe de la barrière hémato-encéphalique qui reconnaissent les cytokines. Ces récepteurs transmettent le signal aux cellules situées sur la surface interne des parois des vaisseaux sanguins de la barrière hémato-encéphalique, appelées cellules endothéliales. Ils commencent alors à produire la prostaglandine E2, une molécule semblable à une hormone, qui à son tour active les récepteurs de l'hypothalamus, qui agit comme le thermostat du corps. Une réponse fébrile a été déclenchée. Cependant, jusqu’à présent, il n’était pas clair si c’était le seul mécanisme à l’origine de la fièvre.

On pensait auparavant que les prostaglandines devaient également être produites dans certaines cellules d'organes tels que le foie et les poumons pour déclencher une réaction fébrile. Mais des chercheurs de l’université de Linköping viennent de démontrer que ce n’est pas le cas. Dans une étude sur des souris publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, Anders Blomqvist et ses collègues montrent que les cellules endothéliales du cerveau sont les seules nécessaires à une réponse fébrile.

"Nos résultats répondent à une question qui se pose depuis plusieurs décennies. Jusqu'à présent, il n'existait aucune preuve que seules les cellules endothéliales du cerveau étaient nécessaires pour déclencher une réaction fébrile. Nous avons désormais comblé ce manque de connaissances", déclare Anders Blomqvist.

Les chercheurs ont travaillé avec des souris génétiquement modifiées chez lesquelles ils ont supprimé certains gènes codant pour la production de prostaglandines dans les cellules endothéliales du cerveau. On a ensuite injecté aux souris des substances présentes dans les parois cellulaires de certaines bactéries et qui ont ainsi provoqué de la fièvre. Les souris génétiquement modifiées n’ont montré aucune réaction fébrile après l’injection.

Les chercheurs en ont conclu que ces cellules endothéliales sont nécessaires pour déclencher la fièvre, mais n’ont pas montré si elles étaient suffisantes. Pour cette raison, les chercheurs ont mené des tests sur un autre modèle de souris génétiquement modifié dans lequel les seules cellules capables de produire de la prostaglandine E2 étaient les cellules endothéliales du cerveau. Ces souris ont présenté une réponse fébrile, confirmant que les cellules endothéliales du cerveau sont bien suffisantes.

Ces expériences ont été rendues possibles grâce à des techniques avancées de gestion et d’étude des animaux de laboratoire. En insérant chirurgicalement un cathéter intraveineux et en enregistrant la température corporelle par télémétrie, les injections et les mesures peuvent être effectuées sans stresser l'animal, ce qui permet d'observer de plus près la réponse fébrile.

"Le grand public a longtemps cru que la température corporelle des petits animaux était supérieure à celle des humains et des autres grands mammifères, autour de 40 degrés. Mais les mesures étaient erronées car les animaux étaient stressés pendant le processus. Les techniques que nous avons utilisées montrent que les souris ont la même température que les humains", explique Anders Blomqvist.

La recherche a été financée par le Conseil suédois de la recherche, la Fondation suédoise du cerveau et la Société suédoise du cancer.

Source:

Université de Linköping

Référence:

Shionoya, K., et coll. (2022) La production sélective de prostaglandines dans les cellules endothéliales du cerveau est à la fois nécessaire et suffisante pour provoquer de la fièvre. PNAS. est ce que je.org/10.1073/pnas.2122562119.

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