Le système immunitaire est le mécanisme de défense que possèdent les mammifères contre les attaques des organismes infectieux et autres agents exogènes. Il s’agit d’un système complexe et spécialisé, composé d’un ensemble de molécules, cellules, tissus et organes, dont la principale fonction est de distinguer ce qui est propre de ce qui est étranger, le nocif de l’inoffensif, et d’agir de manière régulée contre les microorganismes infectieux et les tumeurs.
Dans ce contexte, le corps des mammifères dispose de trois systèmes bien définis :
- Les barrières physico-chimiques comme première ligne de défense, telles que la peau, les muqueuses, entre autres;
- Le système immunitaire inné comme deuxième ligne, avec l’inflammation, qui implique l’action de différentes cellules que l’organisme produit à cet effet, comme les macrophages et les cytokines, entre autres;
- Le système immunitaire acquis comme dernière ligne, avec deux mécanismes fondamentaux : l’immunité humorale, où les lymphocytes B jouent un rôle prépondérant, et la réponse immunitaire cellulaire, où les lymphocytes T sont les cellules clés.
Que sont les composés immunomodulateurs ?
Les immunomodulateurs sont des composés qui ont la capacité d’augmenter ou de réduire la réponse immunitaire. D’un point de vue thérapeutique, l’immunomodulation est utilisée comme thérapie adjuvante dans les maladies néoplasiques, allergiques et immunodéficientes. Dans les maladies infectieuses, étant donné la résistance croissante aux antibiotiques et aux agents chimiothérapeutiques, l’impact bénéfique que la modulation de la réponse immunitaire peut avoir sur la résolution de la maladie est particulièrement souligné. À des fins préventives ou thérapeutiques, le système immunitaire peut être modulé de manière spécifique via une immunothérapie désensibilisante, ou de manière non spécifique via l’immunomodulation pour stimuler ou renforcer le système immunitaire.
Composés immunomodulateurs : acides gras, acides aminés, vitamines, minéraux et micro-organismes
Parmi les composés immunomodulateurs connus, on trouve, entre autres :
- Les acides gras, tels que les PUFAs (acides gras polyinsaturés) oméga n-3 et oméga n-6 ;
- Les acides aminés, comme l’arginine et la glutamine ;
- Les vitamines, telles que la vitamine A, la vitamine C et la vitamine E, les vitamines B (thiamine et folate) et la vitamine B6 ;
- Les minéraux, tels que le zinc, le fer et le sélénium ;
- Les micro-organismes probiotiques et les substances dérivées de leur métabolisme (postbiotiques), les prébiotiques ; les caroténoïdes et les polyphénols.
Accélération de l’intégration sur le marché des composés qui stimulent le système immunitaire
Le développement d’aliments fonctionnels ou de compléments nutritionnels est une approche importante et pratique pour réguler la fonctionnalité immunitaire. La recherche sur l’amélioration de l’immunité humaine par la consommation de produits alimentaires a augmenté à l’échelle mondiale en raison de la pandémie causée par l’infection au virus respiratoire SARS-CoV-2. Comme l’indiquent les rapports des médias, la pandémie de COVID-19 a accéléré l’intégration sur le marché des bioactifs, des compléments et des nutraceutiques alimentaires qui stimulent le système immunitaire. Ainsi, face à la demande des consommateurs, il est nécessaire de disposer des technologies requises, tant pour prouver l’efficacité de ces produits que pour identifier de nouveaux bioactifs.
Avancées dans les techniques de culture cellulaire pour évaluer les effets des différents composés sur la santé
Pour évaluer les effets de diverses substances sur la santé, ainsi que pour étudier les mécanismes d’action des maladies, pendant de nombreuses années, les modèles animaux ont été les principaux outils de la recherche scientifique et réglementaire. Cependant, la préoccupation croissante que les études sur les animaux ne prédisent pas toujours les réponses humaines, ainsi que les préoccupations publiques quant à l’utilisation des animaux à des fins de recherche, ont conduit à la recherche d’alternatives. L’objectif de ces efforts est de réduire, affiner et/ou remplacer ces modèles animaux (les 3R).
Ainsi, entre autres, les études in vitro peuvent constituer une alternative à l’étude sur les animaux, en particulier compte tenu des avancées récentes dans les techniques de culture cellulaire, comme l’utilisation de systèmes de co-culture, de culture 3D ou d’organoïdes.
Système expérimental permettant d’évaluer l’effet de différents composés sur le système immunitaire des voies respiratoires
Dans ce sens, chez AINIA, nous avons développé un système expérimental qui permet d’évaluer l’effet de différents composés (ingrédients, produits finis et médicaments) et de différentes natures (vitamines, minéraux, probiotiques, polyphénols…) sur le système immunitaire des voies respiratoires. Nous utilisons un système intégré composé de dispositifs qui reproduisent l’ensemble du tractus gastro-intestinal (estomac, intestin grêle et gros intestin) pour évaluer la bioaccessibilité et l’interaction avec le microbiote intestinal, ainsi qu’un modèle cellulaire qui reproduit le système immunitaire pulmonaire et la tempête de cytokines causée par l’infection au SARS-CoV-2, permettant de surveiller l’effet immunomodulateur ou antiviral.
