Une nouvelle étude coordonnée par l'Universidad CEU San Pablo et publiée dans Frontiers in Immunology révèle que le système immunitaire réagit très différemment lorsque des virus et des bactéries infectent simultanément l'organisme, par rapport à une infection qui se produit de manière séquentielle. Les chercheurs ont analysé la réaction des macrophages, cellules essentielles du système immunitaire, face à une infection par le virus de la grippe (Influenza A) et par la bactérie Streptococcus pneumoniae, l'une des principales causes de pneumonie bactérienne après la grippe.
« Cette étude démontre que l'ordre d'arrivée des agents pathogènes détermine quel micro-organisme « domine » la réponse immunitaire », souligne Javier Arranz Herrero, premier auteur de l'étude. À cet égard, il explique que « lorsque des virus et des bactéries infectent simultanément (co-infection), les macrophages activent un programme inflammatoire très similaire à celui induit par la bactérie seule. Dans cette situation, le signal bactérien domine la réponse immunitaire, déclenchant une forte activation des voies inflammatoires dépendantes du NF-?B ».
Cependant, lorsque l'infection se produit de manière séquentielle (surinfection), le virus de la grippe infectant d'abord l'organisme puis la bactérie, les macrophages ont déjà été « programmés » par le virus. Dans ce cas, la réponse immunitaire est dominée par le virus, ce qui conditionne la réaction ultérieure face à la bactérie. Ce phénomène de « priming viral » modifie le comportement des macrophages et peut amplifier les réponses inflammatoires associées à des lésions pulmonaires et à des complications respiratoires.
Ces résultats contribuent à expliquer pourquoi les infections bactériennes secondaires survenant après la grippe peuvent être particulièrement graves et soulignent l'importance de prendre en compte non seulement les agents pathogènes présents, mais aussi l'ordre dans lequel ils infectent l'organisme.
Les chercheurs soulignent que comprendre comment la réponse des macrophages est reprogrammée lors de co-infections pourrait aider à concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques pour prévenir ou traiter les complications respiratoires associées à la grippe.
« Dans les modèles de co-infection simultanée, les macrophages sont rapidement reprogrammés par S. pneumoniae, qui parvient à réorienter leur activité vers des voies antibactériennes. En revanche, lorsque le virus infecte en premier, suivi de la bactérie quelque temps après, les macrophages sont « marqués » par une empreinte antivirale générée par l’interaction initiale avec le virus, ce qui altère leur réponse ultérieure face à la bactérie et modifie l’évolution de l’inflammation », souligne Jordi Ochando, directeur de l’Unité d’immunité des transplantations du Centre national de microbiologie de l’Institut de santé Carlos III.
Cette divergence fonctionnelle, observée expérimentalement à travers des profils transcriptionnels et l’analyse de la réponse immunitaire via la sécrétion de cytokines, apporte des éléments permettant d’expliquer pourquoi certaines combinaisons de grippe et de pneumocoque s’avèrent particulièrement graves tandis que d’autres suivent des trajectoires cliniques différentes.
Les chercheurs ont validé leurs résultats à l'aide de macrophages dérivés de porc, un modèle pertinent car cet animal développe une maladie respiratoire très similaire à celle des humains lorsqu'il est infecté par le virus de la grippe porcine et par la bactérie Streptococcus suis, un agent pathogène étroitement apparenté à S. pneumoniae. Le modèle porcin a permis de comparer les effets des coinfections en fonction de la souche virale ou des différents sérotypes de S. suis. « Cette concordance démontre que les mécanismes décrits peuvent présenter des comportements similaires chez différentes espèces atteintes de la grippe. Elle souligne également la valeur des modèles animaux dans la recherche translationnelle pour mieux comprendre les co-infections et développer des interventions plus efficaces », explique César Gutiérrez Martin, du département de santé animale de la faculté de médecine vétérinaire de l'université de León.
L'étude examine également comment l'âge influence la réponse des macrophages face à ces coinfections, une question importante étant donné que les co-infections affectent différemment les enfants, les adultes et les personnes âgées. Les chercheurs ont comparé des macrophages provenant de souris jeunes (1 semaine), de souris adultes (12 semaines) et de souris plus âgées (40 semaines).
« Les résultats ont montré qu'il existe une grande différence de réponse entre les différents types de macrophages et que cette réponse varie également selon que les infections surviennent simultanément ou de manière séquentielle », commente Estanislao Nistal Villán, Directeur du laboratoire Oneflu sur la grippe porcine et coordinateur du groupe de virologie et d'immunité innée de la Faculté de pharmacie de l'Universidad CEU San Pablo.
Cette étude s'inscrit dans le cadre d'un vaste effort de collaboration scientifique auquel participent d'autres institutions espagnoles et internationales, telles que le groupe de la Dre Yolanda Revilla (Centre de biologie moléculaire Severo Ochoa-CSIC), la Dre Elena Pinelli (Centre de contrôle des maladies infectieuses, Institut national de santé publique et d'environnement, Bilthoven aux Pays-Bas), et, aux États-Unis, le Dr Adolfo García Sastre (Département de microbiologie, Icahn School of Medicine at Mount Sinai).
Accès à l'article :
https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2026.1729086/full