Pourquoi les chauves-souris résistent-elles à des virus mortels pour l'homme ? Une étude apporte de nouveaux indices

Une étude révèle que les chauves-souris possèdent deux copies distinctes de segments génétiques codant pour des anticorps ultrapolyvalents, une caractéristique inhabituelle qui pourrait expliquer pourquoi elles peuvent héberger de nombreux virus susceptibles d’être mortels pour d’autres espèces, tout en présentant rarement des signes de maladie. Leur système immunitaire disposerait d’un vaste répertoire génétique permettant aux anticorps de devenir plus personnalisables face à une grande diversité d’agents pathogènes.

Les chauves-souris représentent un mystère biologique de longue date. Si elles constituent des réservoirs permanents de nombreux virus, certains provoquant des maladies graves comme l’Ebola et la rage, elles ne présentent presque jamais de signes de maladie. Les chercheurs soupçonnent depuis longtemps qu’elles possèdent un système immunitaire particulier les immunisant contre ces virus.

Dans une étude parue ce mois-ci dans la revue Science Advances, des chercheurs de l’Université de Tulane ont mis au jour de nouveaux indices génétiques qui pourraient expliquer cette particularité. « Cette étude apporte un éclairage nouveau sur l’évolution et la diversité de l’immunité adaptative chez les chauves-souris », a déclaré Daniel Becker, professeur associé de biologie à l’Université de l’Oklahoma, qui n’a pas participé à l’étude, à LiveScience.

Un système immunitaire qui défie les modèles établis

Les chercheurs de l’étude ont séquencé les génomes de 26 espèces de chauves-souris vespérales, la plus grande famille de chauves-souris au monde, pour analyser les mécanismes biomoléculaires sous-tendant leur système immunitaire. Si chez les humains et la plupart des autres mammifères, les gènes codant pour les chaînes lourdes des anticorps sont organisés dans une seule région du génome appelée locus, les chauves-souris en possèdent deux.

Les anticorps sont composés de deux chaînes protéiniques lourdes et deux chaînes légères agissant en synergie pour reconnaître et se lier aux agents pathogènes. Plus précisément, les chaînes lourdes contribuent à la liaison avec les agents pathogènes (via leur région variable) et assurent les interactions avec les cellules immunitaires (via leur région constante), tout en définissant la classe moléculaire de l’anticorps (IgG, IgM, etc.).

D’après les chercheurs, les chauves-souris sont les seuls mammifères connus à posséder deux loci complets de chaînes lourdes situés sur des chromosomes différents. « Nous n’avions jamais rien observé de tel chez un mammifère auparavant », indique Hannah Frank, professeure agrégée d’écologie et de biologie évolutive à l’École des sciences et de l’ingénierie de l’Université Tulane et auteure principale de l’étude, dans un communiqué.

« Cela bouleverse complètement notre compréhension de l’organisation du système immunitaire des mammifères et soulève de nouvelles questions passionnantes sur les raisons du succès évolutif des chauves-souris et sur leur réponse aux virus », ajoute-t-elle.

Deux loci, une diversité immunitaire inédite

En analysant les loci, Frank et ses collègues ont constaté qu’ils étaient parfaitement fonctionnels et utilisés activement par les cellules immunitaires des chauves-souris pour la production d’anticorps. L’un des deux contiendrait un ensemble plus vaste et plus diversifié de gènes permettant de synthétiser une large variété d’anticorps.

L’autre, en revanche, semblait dépendre d’un processus appelé hypermutation somatique, au cours duquel les cellules productrices d’anticorps subissent des modifications génétiques après avoir été en contact avec un pathogène. Ensemble, ces loci permettraient aux anticorps de devenir plus personnalisables pour s’adapter à chaque agent pathogène menaçant les chauves-souris, selon les chercheurs.

Cela pourrait signifier que les chauves-souris possèdent naturellement une plus grande diversité d’anticorps. Les auteurs suggèrent que cela pourrait leur conférer une réponse immunitaire plus rapide et plus efficace. Ces résultats ne peuvent toutefois pas encore expliquer entièrement pourquoi les chauves-souris sont des réservoirs viraux extrêmement efficaces, ont précisé les chercheurs.

Néanmoins, « nous pensons que cette découverte est une pièce importante du puzzle », souligne Frank dans le communiqué. « Elle n’explique pas entièrement pourquoi les chauves-souris sont des réservoirs viraux si efficaces, mais elle révèle un niveau de diversité immunitaire dont nous ignorions l’existence et nous ouvre une toute nouvelle voie à explorer. »

La prochaine étape de recherche consistera à étayer l’hypothèse de l’équipe en analysant le comportement des loci nouvellement identifiés lorsque les chauves-souris sont exposées à des virus. La compréhension de ce mécanisme pourrait à son tour contribuer à prédire quelles espèces sont les plus susceptibles de transmettre des zoonoses et d’élaborer des stratégies de prévention.