Les interactions neuro-immunes peuvent aider à expliquer la douleur inflammatoire et conduire à de meilleurs traitements

Les chercheurs viennent d’examiner de manière plus approfondie la douleur inflammatoire à ce jour : une sensibilité accrue à la douleur qui fait suite à une réponse immunitaire à une plaie, une infection, un coup de soleil, une arthrite ou un autre déclencheur.

Dans des expériences sur des souris et des modèles informatiques, l’équipe a identifié des milliers d’interactions moléculaires – pour la plupart inconnues auparavant – entre les neurones déclencheurs de la douleur, ou nocicepteurs, et différents types de cellules immunitaires. Ces interactions pourraient aider à expliquer pourquoi une hypersensibilité à la douleur survient parfois lors d’une inflammation et pourraient également aider les chercheurs à la résoudre.

Les résultats sont publiés dans Immunologie naturelle.

Les résultats fournissent une plateforme pour faire progresser la compréhension de la douleur et trouver de meilleurs traitements. Les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) tels que l'ibuprofène sont actuellement la solution de référence pour traiter les douleurs inflammatoires. Même si ces médicaments fonctionnent assez bien, leur utilisation chronique peut provoquer des effets secondaires et ils ne sont pas aussi efficaces pour toutes les sources de douleur. .

L'auteur principal de l'étude, Clifford Woolf, professeur de neurologie et de neurobiologie à la Harvard Medical School et directeur du centre de neurobiologie FM Kirby de l'hôpital pour enfants de Boston, a tenté d'identifier des analgésiques plus sûrs et plus efficaces qui n'impliquent pas d'opioïdes. La nouvelle étude, dirigée par le premier auteur Aakanksha Jain, chercheur HMS en neurologie au Boston Children's, en collaboration avec le laboratoire HMS de pharmacologie des systèmes dans le cadre du programme STOP PAIN, franchit une nouvelle étape vers cet objectif.

Interactions neuroimmunes

Jain et ses collègues ont utilisé le séquençage d'ARN unicellulaire pour explorer les interactions entre les nocicepteurs et différents types de cellules immunitaires de la peau lorsque les souris étaient exposées à trois types différents de déclencheurs de douleur.

Chaque déclencheur a produit des changements importants dans l’expression des gènes dans les différents types de cellules immunitaires, en particulier les macrophages. Certains changements se sont produits immédiatement tandis que d’autres ont mis des jours à apparaître.

Ensuite, en utilisant une base de données d'interactions neuro-immunes générées via une plateforme appelée INDRA, Jain et ses collègues ont cartographié des « interactomes » cellulaires distincts pour chaque type de blessure avant, pendant et après un épisode de douleur.

La signalisation cellulaire allait dans les deux sens : les cellules immunitaires agissaient sur les nocicepteurs et vice versa.

“Dans le passé, les gens étudiaient le rôle du système nerveux dans la douleur et celui du système immunitaire dans la douleur”, a déclaré Woolf. “Nous disons qu'il s'agit d'une séparation artificielle ; les systèmes immunitaire et nerveux travaillent ensemble. Nous devons accepter la complexité.”

La principale conclusion est que la douleur inflammatoire n’est pas une entité unique. Chacune des trois sources de douleur inflammatoire testées par les chercheurs a produit des réseaux distincts d’interactions entre les nocicepteurs et les cellules immunitaires. Cela signifie que les trois ont des mécanismes différents qui provoquent la douleur, a déclaré Jain.

Jain a ajouté que comprendre les principes fondamentaux de la douleur inflammatoire fournit une base plus solide pour trouver des moyens de la calmer.

“Maintenant que nous disposons d'un réseau d'interactions, nous pouvons chercher des moyens de favoriser la résolution de la douleur”, a-t-elle déclaré.

Un nouvel analgésique contre les douleurs inflammatoires ?

En plus des mécanismes à l’origine de la douleur, l’étude a révélé que les cellules immunitaires produisaient et sécrétaient davantage un facteur appelé thrombospondine1 (TSP1) dans les trois modèles de douleur. TSP1 n'avait jamais été étudié auparavant dans la douleur ou dans le système nerveux périphérique, a déclaré Jain.

“Nous avons entrepris d'identifier les molécules immunitaires responsables de la douleur, pensant pouvoir les bloquer, mais TSP1 a continué à apparaître”, a déclaré Jain.

Le traitement des nocicepteurs avec TSP1 a supprimé leur signalisation de la douleur. Les chercheurs pensent que le TSP1 pourrait aider à rétablir l’équilibre, en atténuant la douleur lorsqu’il n’est plus nécessaire comme système d’alerte.

“Nous savons qu'il existe des opioïdes endogènes”, c'est-à-dire des opioïdes fabriqués dans le corps, “mais il était inattendu qu'il existe autre chose ayant une action antidouleur”, a déclaré Woolf.

Les chercheurs prévoient d'autres études sur TSP1 et le récepteur CD47 sur lequel il agit pour voir s'ils peuvent développer un traitement contre la douleur. Ils prévoient également d’utiliser leur plateforme de découverte pour découvrir de nouveaux facteurs qui provoquent ou aident à résoudre la douleur.

Woolf voit des applications dans le traitement de la douleur causée par un traumatisme et dans la gestion de la douleur après une intervention chirurgicale. À terme, Jain espère aller au-delà du modèle cutané utilisé dans cette étude pour explorer les douleurs articulaires liées à la polyarthrite rhumatoïde et à l'arthrose.