Cette équipe de l'Université de Washington nous explique, dans la revue Science Immunology, comment l'inflammation cérébrale déclenche une faiblesse musculaire après une infection. Ces expériences menées sur les mouches et les souris, identifient un moyen possible de bloquer la fatigue musculaire, par exemple en cas de COVID long.
Ce mécanisme est également observé avec d’autres infections virales, bactériennes et la maladie d’Alzheimer. Toutes les infections et les maladies neurodégénératives provoquent cette inflammation du cerveau, qui entraine des problèmes musculaires : la recherche révèle que l'inflammation cérébrale libère une protéine spécifique qui se déplace du cerveau vers les muscles et provoque cette baisse de fonction musculaire.
L’auteur principal, le Dr Aaron Johnson, professeur agrégé de biologie du développement explique : « nous souhaitions comprendre la fatigue musculaire très profonde associée à certaines maladies courantes. Nos expériences suggèrent que lorsque nous tombons malades, les protéines messagères du cerveau voyagent dans la circulation sanguine et réduisent les niveaux d’énergie dans les muscles squelettiques. Cette baisse des niveaux d’énergie dans les muscles squelettiques diminue ainsi la capacité de bouger et de fonctionner normalement ».
L’étude, menée chez des mouches et des souris modèles, a modélisé 3 types de maladies : une infection bactérienne à E. coli, une infection virale par le SRAS-CoV-2 et la maladie d’Alzheimer.
- Lorsque le cerveau est exposé à des protéines inflammatoires caractéristiques de ces maladies, des produits chimiques nocifs appelés espèces réactives de l’oxygène s’accumulent ;
- les espèces réactives de l’oxygène amènent les cellules cérébrales à produire une molécule immunitaire appelée interleukine-6 (IL-6), qui se déplace dans tout le corps via la circulation sanguine ;
- l’IL-6 chez la souris et la protéine correspondante chez la mouche réduisent la production d’énergie dans les mitochondries musculaires, les centrales énergétiques des cellules ;
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ces modèles présentent ensuite une fonction motrice réduite ;
- cet effet peut devenir chronique : même si l’infection est rapidement éliminée, cette faiblesse musculaire réduite persiste plusieurs jours ;
- ces mêmes processus peuvent être généralisés aux humains : on sait que certaines infections ou maladies, comme la méningite bactérienne du cerveau par exemple, augmentent les niveaux d’IL-6 et conduisent à des troubles musculaires similaires chez certains patients.
L’équipe identifie aussi le moyen de bloquer ce processus, avec des implications dans le traitement ou la prévention de cette perte musculaire associée aux maladies inflammatoires : l’IL-6 active la voie JAK-STAT dans le muscle, ce qui entraîne une réduction de la production d’énergie des mitochondries. Plusieurs traitements sont déjà approuvés, qui bloquent cette voie : les inhibiteurs de JAK ainsi que plusieurs anticorps monoclonaux contre l'IL-6 sont approuvés pour traiter différents types d'arthrite et d'autres affections inflammatoires.
« Nous ignorons encore pourquoi le cerveau produit un signal protéique si préjudiciable à la fonction musculaire dans tant de maladies différentes ».
Source: Science Immunology 12 July, 2024 DOI: 10.1126/sciimmunol.adm7908 Infection and chronic disease activate a systemic brain-muscle signaling axis
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