Une équipe dirigée par David Julius, prix Nobel de médecine 2021, a décrit le mécanisme moléculaire par lequel les cellules à touffes intestinales signalent au cerveau de supprimer l'appétit lors d'infections parasitaires. Publiée aujourd'hui dans Nature, l'étude identifie une communication via l'acétylcholine et la sérotonine qui active le nerf vague. Cette découverte pourrait faciliter le traitement d'affections telles que le syndrome du côlon irritable.
L'équipe de David Julius à l'Université de Californie à San Francisco (UCSF) a retracé la voie reliant le système immunitaire intestinal au cerveau lors d'infections par des vers parasites. Les cellules à touffes détectent les parasites via le succinate et libèrent de l'acétylcholine en deux phases : une brève poussée initiale suivie d'une libération soutenue après la réponse immunitaire complète. Cette acétylcholine stimule les cellules entérochromaffines (EC), qui libèrent de la sérotonine et activent les fibres du nerf vague vers le cerveau, provoquant une perte d'appétit similaire à celle d'une gastro-entérite, selon l'étude publiée mercredi dans Nature. Le premier auteur, Koki Tohara, a expliqué : « Les cellules à touffes font quelque chose que font les neurones, mais par un mécanisme complètement différent », en utilisant l'acétylcholine sans la machinerie neuronale habituelle. Julius a noté : « L'intestin attend de confirmer que la menace est réelle et persistante avant de dire au cerveau de modifier votre comportement », expliquant le retard des symptômes. Le coauteur et immunologiste de l'UCSF, Richard Locksley, a souligné l'intérêt de la façon dont ces cellules non connectées de manière synaptique modifient le comportement. Des expériences sur des souris ont confirmé le mécanisme : les animaux dotés de cellules à touffes intactes mangeaient moins, tandis que ceux génétiquement modifiés, incapables de produire de l'acétylcholine, maintenaient un apport alimentaire normal. Les auteurs suggèrent des applications pour la gestion des réponses aux infections et des conditions telles que les intolérances alimentaires ou la douleur viscérale chronique, car les cellules à touffes existent dans d'autres épithéliums comme ceux des voies respiratoires. Des experts espagnols tels que Félix Viana, de l'Institut des neurosciences d'Alicante, qualifient cela d'« intéressant » et pertinent pour les défenses dans d'autres tissus, tandis que José Luis Trejo, du Centre de neurosciences Cajal, le considère comme une « interface sensorielle » au potentiel thérapeutique.
