Les infections des voies urinaires inférieures migrent rarement vers les reins, mais le mécanisme précis utilisé par le corps humain pour maintenir les organes jumeaux indemnes de maladie est resté un mystère médical jusqu’à présent.
Une équipe multidisciplinaire de l’Université de Cambridge en Angleterre a résolu l’énigme grâce à une élégante série d’expériences. Le Dr Andrew P. Stewart et ses collègues ont découvert que des structures biologiques hautement spécialisées appelées pièges extracellulaires à neutrophiles (NET) jouent un rôle essentiel dans la protection des reins contre les infections.
Les filets sont des réseaux collants de brins vaporeux qui servent littéralement de pièges. Ils piègent les bactéries qui tentent de migrer vers le nord vers les reins à partir des voies urinaires inférieures. Les TNE s’ajoutent à une gamme d’activités antimicrobiennes mises en place par le corps pour repousser l’infection.
Écrire dans Médecine translationnelle scientifiqueStewart et son équipe ont présenté des preuves convaincantes selon lesquelles les TNE immunitaires collantes, semblables à des mailles, constituent une défense antibactérienne cruciale contre l’infection. L’étude de l’équipe a non seulement révélé la présence de TNE dans les voies urinaires, mais a également répondu à une question de longue date dans la recherche sur les infections urinaires : qu’est-ce qui épargne les reins des agents pathogènes ?
« Ces résultats mettent en évidence le rôle de la NETosis dans la prévention des infections ascendantes des voies urinaires », a écrit Stewart, l’auteur principal de l’étude. Il a souligné que la NETose fait référence à la formation de TNE, qui empêchent l’une des différentes espèces de bactéries, E. coli, Enterococcal faecalis, Proteus mirabilis, entre autres, de la migration ascendante de la vessie vers les reins. L’étude s’est concentrée sur E. coli, la cause bactérienne la plus courante des infections urinaires.
Le processus de NETosis est une autre merveille de la biologie humaine. Il révèle comment le corps, et plus particulièrement le système immunitaire, crée des structures pour piéger les agents pathogènes. L’entité clé de la NETosis est le neutrophile, une cellule immunitaire, qui est signalée comme devant subir une forme unique de mort cellulaire.
En succombant, le neutrophile libère son ADN, ses histones et ses protéines granulaires, laissant derrière lui une structure en forme de maillage, un filet. E. coli et d’autres bactéries sont piégées tout comme les insectes sont pris au piège par une toile d’araignée. Le processus de NETosis n’est pas rare car les TNE se trouvent dans l’urine de personnes en bonne santé, ont confirmé Stewart et ses collègues.
Pour avoir une image mentale d’un FILET, imaginez une toile d’araignée – non pas du type géométrique en dentelle orné de gouttes de rosée, mais du type plus épais et plus tissé que l’on trouve dans les greniers. Les TNE sont créées à partir de neutrophiles, des cellules d’une importance cruciale pour le système immunitaire. La principale différence entre une toile d’araignée et une NET est l’échelle. Les toiles des arachnides sont grandes et visibles à l’œil nu ; un TNE est infinitésimal et nécessite une microscopie puissante.
Pour être clair, les TNE n’empêchent pas l’apparition des infections urinaires, mais elles les empêchent de se propager et de faire des ravages ailleurs dans les voies urinaires, ont démontré les recherches de l’équipe de Cambridge.
En effet, l’invasion bactérienne des voies urinaires inférieures est extraordinairement courante, selon l’Organisation mondiale de la santé, qui estime que des centaines de millions de personnes sont touchées dans le monde chaque année. Habituellement, les infections urinaires se limitent à la vessie, mais en de rares occasions, les microbes envahisseurs défient les défenses immunologiques de l’organisme en migrant vers le haut des voies urinaires et vers l’un ou les deux organes jumeaux de couleur violacée, les reins.
Une fois infectés, les reins sont susceptibles de subir de graves complications. Mais la rareté de ce phénomène, selon l’équipe de Cambridge, démontre que le corps dispose de stratégies antimicrobiennes, la NETosis étant la clé, qui aide à confiner les bactéries dans la vessie, empêchant ainsi l’infection des reins.
« L’infection des voies urinaires inférieures est courante mais rarement compliquée par une pyélonéphrite », a ajouté Stewart. La pyélonéphrite fait référence à une infection d’un ou des deux reins. Cette affection, marquée par des douleurs et une inflammation puissante, nécessite des soins médicaux immédiats, disent les médecins, car dans certains cas, la pyélonéphrite peut mettre la vie en danger.
Dans le cadre de l’étude, l’équipe de Cambridge a analysé des échantillons d’urine provenant de 15 personnes en bonne santé. Les scientifiques ont découvert qu’une entité biologique se distinguait dans chacun des échantillons : la présence de TNE. Ces structures ont interagi avec une protéine appelée uromoduline, qui a contribué à la formation de grandes toiles qui ont piégé les bactéries pathogènes.
Les auteurs ont validé ces résultats dans des modèles murins d’infection urinaire causée par E. coli. Stewart et ses collègues ont découvert que l’interruption de la formation de NET permettait aux bactéries d’envahir les reins.
« Nous avons identifié des pièges extracellulaires à neutrophiles dans l’urine humaine saine qui fournissent une stratégie de défense antibactérienne dans les voies urinaires », a affirmé Stewart.
De plus, les expériences de Cambridge ont montré que les tests sur bandelettes d’estérase leucocytaire, l’un des plus courants pour la détection des infections urinaires, fonctionnent en mettant en évidence les neutrophiles. On a longtemps supposé que le test détectait le nombre global de neutrophiles. Mais Stewart et ses collaborateurs ont découvert que cela fonctionnait réellement en identifiant les neutrophiles qui avaient libéré des TNE.
« Non seulement cette étude a mis en évidence le rôle de la NETosis… mais elle a également révélé que le mécanisme qui sous-tend la bandelette urinaire omniprésente et vieille de plusieurs décennies a été quelque peu mal compris », a conclu Stewart.
