Firdaus Dhabhar
Une étude dirigée par un scientifique de la faculté de médecine de l’Université de Stanford a suivi les trajectoires de cellules immunitaires clés en réponse à un stress de courte durée.stress à court terme et a retracé, en détail, comment les hormones déclenchées par un tel stress améliorent la préparation immunitaire. L’étude, menée sur des rats, ajoute du poids aux preuves que la réactivité immunitaire est accrue, plutôt que supprimée comme beaucoup le pensent, par la réponse dite « combat ou fuite ».
Les résultats de l’étude donnent un aperçu complet de la façon dont une triade d’hormones de stress affecte les principales sous-populations de cellules du système immunitaire. Ils offrent également la perspective de pouvoir, un jour, manipuler les niveaux d’hormones de stress pour améliorer le rétablissement des patients après une intervention chirurgicale ou une blessure, ou leurs réponses aux vaccins.
Vous l’avez entendu mille fois : Le stress est mauvais pour vous. Et il est certainement vrai que le stress chronique, qui dure des semaines et des mois, a des effets délétères dont, notamment, la suppression de la réponse immunitaire. Mais le stress à court terme – la réponse de combat ou de fuite, une mobilisation des ressources corporelles qui dure quelques minutes ou quelques heures en réponse à des menaces immédiates – stimule l’activité immunitaire, a déclaré l’auteur principal Firdaus Dhabhar, PhD, professeur associé de psychiatrie et de sciences du comportement et membre de l’Institut Stanford pour l’immunité, la transplantation et l’infection.
Et c’est une bonne chose. Le système immunitaire est crucial pour la cicatrisation des plaies et la prévention ou la lutte contre les infections, et les plaies comme les infections sont des risques courants lors des poursuites, des évasions et des combats.
En collaboration avec des collègues de Stanford et de deux autres universités dans une étude publiée en ligne le 22 juin dans Psychoneuroendocrinology, Dhabhar a montré que le fait de soumettre des rats de laboratoire à un stress léger provoquait une mobilisation massive de plusieurs types clés de cellules immunitaires dans la circulation sanguine, puis sur les destinations, y compris la peau et d’autres tissus. Cette migration à grande échelle des cellules immunitaires, qui s’est déroulée sur une période de deux heures, était comparable au rassemblement des troupes en cas de crise, a déclaré Dhabhar. Lui et ses collègues avaient déjà montré qu’une redistribution similaire des cellules immunitaires chez les patients subissant le stress à court terme d’une opération chirurgicale prédit une meilleure récupération postopératoire.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont pu montrer que la redistribution massive des cellules immunitaires dans tout le corps était orchestrée par trois hormones libérées par les glandes surrénales, en différentes quantités et à différents moments, en réponse à l’événement générateur de stress. Ces hormones sont l’appel aux armes du cerveau au reste du corps, a déclaré Dhabhar.
« Mère Nature nous a donné la réponse au stress de combat ou de fuite pour nous aider, pas pour nous tuer », a déclaré Dhabhar, qui mène des expériences depuis bien plus d’une décennie sur les effets des principales hormones de stress sur le système immunitaire. L’été dernier, Dhabhar a reçu le prix Curt P. Richter de la Société internationale de psychoneuroendocrinologie pour ses travaux dans ce domaine, qui ont abouti à la nouvelle étude.
Les résultats donnent une image plus claire de la manière exacte dont l’esprit influence l’activité immunitaire. « Le système immunitaire d’un impala n’a aucun moyen de savoir qu’un lion est tapi dans l’herbe et qu’il est sur le point de bondir, mais son cerveau le sait », a déclaré Dhabhar. Dans de telles situations, il est bénéfique pour le lion comme pour l’impala que les cellules immunitaires qui combattent les agents pathogènes soient en position de préparation dans des endroits tels que la peau et les muqueuses, qui présentent un risque élevé de dommages et d’infection conséquente.
Il est donc parfaitement logique sur le plan de l’évolution que l’activité des prédateurs/proies et d’autres situations dans la nature, telles que les défis de domination et les approches sexuelles, déclenchent des hormones de stress. « Vous ne voulez pas garder votre système immunitaire en état d’alerte en permanence », a déclaré Dhabhar. « La nature utilise donc le cerveau, l’organe le plus à même de détecter l’approche d’un défi, pour signaler cette détection au reste du corps en dirigeant la libération d’hormones de stress. Sans elles, un lion ne pourrait pas tuer, et un impala ne pourrait pas s’échapper. » Les hormones de stress ne font pas qu’énergiser le corps des animaux – ils peuvent courir plus vite, sauter plus haut, mordre plus fort – mais, il s’avère qu’elles mobilisent également les troupes immunitaires pour se préparer aux problèmes imminents.
Cette réponse se produit dans tout le règne animal, ajoute-t-il. Vous voyez à peu près le même schéma de libération d’hormones chez un poisson qui a été ramassé hors de l’eau.
Les expériences de cette étude ont été réalisées sur des rats, que Dhabhar a soumis à un stress léger en les enfermant (doucement, et avec une ventilation complète) dans des enclos transparents en plexiglas pour induire le stress. Il a effectué plusieurs prises de sang sur une période de deux heures et, pour chaque point de temps, a mesuré les niveaux de trois hormones majeures – norépinéphrine, épinéphrine et corticostérone (l’analogue chez le rat du cortisol chez l’homme) – ainsi que de plusieurs types distincts de cellules immunitaires dans le sang.
Ce qu’il a vu, c’est un modèle de changements soigneusement chorégraphiés dans les niveaux sanguins des trois hormones en même temps que le mouvement de nombreux sous-ensembles différents de cellules immunitaires depuis des réservoirs tels que la rate et la moelle osseuse vers le sang et, enfin, vers divers organes de « première ligne ».
Pour montrer que des hormones spécifiques étaient responsables des mouvements de types de cellules spécifiques, Dhabhar a administré les trois hormones, séparément ou en diverses combinaisons, à des rats dont les glandes surrénales avaient été retirées afin qu’ils ne puissent pas générer leurs propres hormones de stress. Lorsque les chercheurs ont reproduit le schéma de libération des hormones de stress précédemment observé chez les rats confinés, les mêmes schémas de migration des cellules immunitaires sont apparus chez les rats sans glandes surrénales. Le traitement placebo n’a produit aucun effet de ce type.
Le schéma général, a déclaré Dhabhar, était que la norépinéphrine est libérée tôt et est principalement impliquée dans la mobilisation de tous les principaux types de cellules immunitaires – monocytes, neutrophiles et lymphocytes – dans le sang. L’épinéphrine, également libérée tôt, mobilise les monocytes et les neutrophiles dans le sang, tout en poussant les lymphocytes vers des destinations « champ de bataille » telles que la peau. Et la corticostérone, libérée un peu plus tard, a fait en sorte que pratiquement tous les types de cellules immunitaires se dirigent hors de la circulation vers les « champs de bataille ».
L’effet global de ces mouvements est de renforcer la préparation immunitaire. Une étude publiée par Dhabhar et ses collègues en 2009 dans le Journal of Bone and Joint Surgery a évalué le rétablissement des patients après une intervention chirurgicale en fonction de leurs schémas de redistribution des cellules immunitaires pendant le stress de l’opération. Les patients chez qui le stress de la chirurgie a mobilisé des redistributions de cellules immunitaires similaires à celles observées chez les rats confinés dans la nouvelle étude se sont nettement mieux portés par la suite que les patients dont les hormones de stress ont moins bien guidé les cellules immunitaires vers les destinations appropriées.
Les mécanismes que Dhabhar a délimités pourraient conduire à des applications médicales, comme l’administration de faibles doses d’hormones de stress ou de médicaments qui les imitent ou les antagonisent afin d’optimiser la préparation immunitaire des patients pour des procédures telles que la chirurgie ou la vaccination. « Des études plus approfondies seront nécessaires, y compris sur des sujets humains, ce que nous espérons faire, avant que ces applications puissent être tentées », a déclaré M. Dhabhar. Plus proche de nous est la surveillance des niveaux d’hormones de stress des patients et des schémas de distribution des cellules immunitaires pendant la chirurgie pour évaluer leur pronostic chirurgical, ou pendant la vaccination pour prédire l’efficacité du vaccin.
L’étude a été financée par la John D. & Catherine T. MacArthur Foundation, la Dana Foundation, la DeWitt Wallace Foundation, le Carl & Elizabeth Naumann Fund et les National Institutes of Health. Le département de psychiatrie et des sciences du comportement de l’école de médecine a également soutenu ce travail. Les coauteurs de Dhabhar étaient le statisticien Eric Neri, de Stanford, et des neuroendocrinologues de l’Université d’État de l’Ohio et de l’Université Rockefeller.