Fièvre, maux de tête, confusion, convulsions, amputations ou décès. La méningite est une infection cérébrale très grave qui peut affecter le corps de plusieurs manières et doit être traitée dans les 24 heures suivant la contraction de la maladie. L’Organisation mondiale de la santé estime qu’il y a près de trois millions de cas par an. Entre les quatre principales causes de méningite, l’OMS est particulièrement préoccupée par la méningite bactérienne, qui est causée par la bactérie infectieuse Streptococcus pneumoniae.
Malgré la mise en œuvre généralisée des vaccins, la méningite bactérienne est toujours associée à un taux de mortalité élevé et à des conséquences neurologiques, notamment une perte auditive, des déficits neurologiques focaux et des troubles cognitifs, qui surviennent chez près de la moitié des patients survivants.
Le traitement antibiotique est nécessaire, mais avec la menace croissante de résistance aux antibiotiques, il existe un besoin croissant de nouvelles stratégies de traitement.
Maintenant, dans une nouvelle étude réalisée sur des rats, des chercheurs de l’Université de Copenhague et de l’Université de Lund ont pu utiliser les propres cellules immunitaires du corps pour tuer l’infection bactérienne à la méningite.
« Dans un modèle de rat, nous avons observé que les neutrophiles, un type de cellules immunitaires, forment une structure en forme de filet dans la membrane du cerveau, les méninges. Mais cette structure en filet particulière provoque également un gonflement du cerveau et empêche l’élimination des déchets. Nous avons découvert , que si nous dissolvons la structure – et non les cellules immunitaires – les cellules immunitaires tuent toujours les bactéries de la méningite mais sans provoquer de gonflement du cerveau », explique Ph.D. Chiara Pavan, premier auteur de l’étude.
Les cellules immunitaires bloquent le mouvement du liquide cérébral
Les chercheurs montrent que les cellules immunitaires qui pénètrent dans la membrane du cerveau créent un filet qui piège les bactéries mais bloque également le mouvement du liquide céphalo-rachidien. Le cerveau est constamment nettoyé par le liquide céphalo-rachidien qui pénètre dans les tissus le long des vaisseaux sanguins et est responsable de l’élimination des déchets produits par les cellules cérébrales actives.
Ce système de transport de fluide a été nommé système glymphatique par Maiken Nedergaard, et sa fonction s’est avérée essentielle pour éviter l’accumulation de plaques de protéines qui s’accumulent chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer. Le transport lymphatique du liquide céphalo-rachidien est également important pour éviter le gonflement du cerveau dans les maladies aiguës telles que les accidents vasculaires cérébraux.
Le gonflement du cerveau, également appelé œdème, est une maladie potentiellement mortelle car le cerveau est contenu dans le crâne. Le gonflement comprime les vaisseaux sanguins, entraînant une perte de tissu cérébral, ce qui est fatal lorsque les régions du cerveau qui contrôlent la respiration cessent de fonctionner.
Ce gonflement du cerveau dans la méningite est causé par un blocage du système glymphatique est maintenant montré pour la première fois en collaboration entre le groupe Maiken Nedergaards à l’Université de Copenhague et Iben Lundgaard à l’Université de Lund.
« Lorsque les cellules immunitaires pénètrent dans le cerveau, elles mangent les bactéries, mais ce faisant, les cellules immunitaires produisent également des composants inflammatoires, notamment des filets qui provoquent un gonflement », explique Maiken Nedergaard, auteur principal de l’Université de Copenhague.
« L’aspect le plus important de notre étude est qu’elle suggère que la méningite peut être traitée par l’administration d’une enzyme qui dégrade les filets neutrophiles. L’élimination enzymatique des filets a éliminé l’accumulation souvent mortelle de liquide dans le cerveau chez les rats atteints de méningite bactérienne. Ce roman le traitement peut être combiné avec des antibiotiques si nécessaire », dit-elle.
Espoir d’une étude clinique internationale
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que si les filets étaient dissous, ne laissant que les cellules immunitaires sans leurs filets dans les méninges, cela permettrait au liquide céphalo-rachidien de traverser librement le cerveau.
Les structures en forme de filet sont principalement constituées d’ADN. L’équipe de recherche a donc appliqué des médicaments pour découper l’ADN, appelés DNase. Ils ont donné de la DNase aux rats infectés par la bactérie pneumocoque, qui provoque une méningite bactérienne.
« Nous avons administré de la DNase à des rats infectés par la bactérie et nous avons pu montrer que les filets se dissolvaient. Le traitement a réduit le gonflement du cerveau et a aidé à éliminer la production de déchets métaboliques du cerveau infecté. En revanche, le traitement antibiotique n’a pas eu d’effet sur gonflement du cerveau ou élimination des déchets », explique Maiken Nedergaard.
Sur la base de leurs résultats, l’équipe de recherche espère désormais mettre en place une étude clinique internationale pour étudier la DNase dans le traitement des patients atteints de méningite bactérienne. La résistance aux antibiotiques augmente à un rythme alarmant et le médicament que les chercheurs utilisent ici est une alternative prometteuse et a déjà été approuvé pour une utilisation humaine dans d’autres maladies neurologiques.
« Nous aimerions également étudier comment l’élimination des déchets métaboliques est altérée dans d’autres maladies du cerveau telles que la sclérose en plaques ou la méningite virale », explique Maiken Nedergaard.
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