Dans une étude de porcelets nouveau-nés, l’infection par la grippe A a été associée à des perturbations dans les microbiomes nasaux et intestinaux des porcelets, et à des changements potentiellement préjudiciables dans l’activité des gènes dans l’hippocampe, une structure cérébrale qui joue un rôle central dans l’apprentissage et la mémoire. La vaccination maternelle contre le virus pendant la grossesse semble offrir une certaine protection contre ces changements dans les porcelets.
Les résultats sont signalés dans le journal Microbiologie vétérinaire.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention, les enfants de moins de six mois courent le plus haut risque d’hospitalisation contre l’infection par le virus de la grippe A. Parce que les nouveau-nés ont un système immunitaire sous-développé, ils sont sensibles à une multitude de complications de l’infection, y compris l’inflammation du cerveau, qui peut être mortelle dans de rares cas et peut interférer avec le développement du cerveau normal chez ceux qui survivent.
Les nourrissons infectés par le virus de la grippe A au cours des six premiers mois de vie sont plus susceptibles que les autres de subir des complications à long terme, notamment le diabète, l’asthme, les allergies et les défauts cognitifs. La vaccination contre le virus de la grippe A pendant la grossesse est le moyen le plus efficace de protéger la progéniture de ces complications, a déclaré Ying Fang, professeur de pathobiologie à l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign, qui a dirigé la recherche avec U. of I. professeur de pathobiologie Christopher Gaulke.
Fang, un microbiologiste qui étudie les virus pathogènes, s’efforce de produire un nouveau vaccin contre le virus de la grippe A, dont une version a été utilisée pour vacciner les truies enceintes dans l’étude. Gaulke, un microbiologiste, étudie le rôle du microbiome dans la santé et les maladies.
Des études antérieures ont lié des altérations liées à la maladie du microbiome intestinal aux changements de l’expression des gènes du cerveau, mais la plupart de ces études ont été menées chez les adultes, ont déclaré les chercheurs.
« Nous sommes les premiers à utiliser un modèle de porcelet néonatal pour étudier l’interaction entre le microbiome et la fonction du gène cérébral », a déclaré Fang. Les porcs font un bon modèle animal pour étudier les infections humaines car elles sont physiologiquement très similaires aux humains et sont sensibles à bon nombre des mêmes virus zoonotiques, a-t-elle déclaré.
Les chercheurs se sont concentrés sur l’hippocampe, s’appuyant sur l’expertise du professeur des sciences animales de l’Illinois et co-auteur de l’étude Adrienne Antonson, qui explore les origines prénatales des troubles neurodéveloppementaux et comportementaux. Des travaux antérieurs du laboratoire d’Antonson avaient constaté qu’une infection virale pendant la grossesse peut perturber le développement et la fonction hippocampique des porcelets.
Le microbiome semble également jouer un rôle important dans le développement normal du cerveau, a déclaré Gaulke.
« De nombreuses études ont trouvé des associations entre le microbiome et le développement du cerveau normal à travers la durée de vie, en particulier au début de la vie », a-t-il déclaré. « Il semble que le microbiome soit impliqué dans la mise en place correct des choses. Et si vous perturbe le microbiome dans les modèles animaux, vous pouvez avoir des résultats négatifs, y compris les défauts neurocognitifs. »
Pour la nouvelle étude, l’équipe a comparé des modifications au microbiome et à l’expression des gènes hippocampiques dans la progéniture des truies vaccinées et non vaccinées après que les porcelets ont été exposés au virus de la grippe A. Un troisième groupe de porcelets non infectés dont les mères avaient reçu un vaccin « simulé » pendant la grossesse ont servi de groupe témoin.
L’équipe a trouvé des différences distinctes dans les porcelets intestinaux et le microbiote nasal et l’expression des gènes hippocampiques après infection. Alors que les microbes favorisant la santé dans le nez et dans l’intestin ont augmenté en abondance dans tous les groupes après l’infection, l’effet a été émoussé dans la progéniture de truies non vaccinées.
De même, les porcelets infectés des truies non vaccinés ont vu une plus grande augmentation des microbes potentiellement pathogènes, en particulier dans le nez. Les changements dans la cavité nasale correspondaient également le plus étroitement aux changements potentiellement problématiques de l’expression des gènes dans l’hippocampe, rapportent les chercheurs.
« Nous savions que l’infection à la grippe pendant la grossesse et chez les nouveau-nés peut avoir des effets négatifs sur la fonction et le développement du cerveau d’un nourrisson, immédiatement et plus tard dans la vie », a déclaré Gaulke. « Nous savions également que le microbiome est impliqué dans le développement précoce du cerveau, et que la grippe peut avoir un impact sur le microbiote respiratoire et intestinal. Cependant, personne n’avait assemblé tout cela dans un modèle néonatal. Notre étude a pu examiner comment le microbiome pourrait contribuer à la fonction hippocampique dans le contexte de cette maladie. »
Les résultats suggèrent que la vaccination maternelle assouplit les effets potentiellement dommageables de l’infection à la grippe sur le microbiome et sur l’hippocampe chez la progéniture, ont déclaré les chercheurs. D’autres études sont nécessaires pour déterminer les mécanismes exacts par lesquels une infection virale à la grippe conduit à ces changements et / ou à d’autres changements dans le microbiome, et si ces changements influencent la santé du cerveau.
Fang et Gaulke sont également professeurs à l’Institut Carl R. Woese pour la biologie génomique aux États-Unis de I.
