29 Avr Les microbes intestinaux renforcent activement l’immunité chez les personnes vivant avec le VIH
Une étude menée en Israël et en Éthiopie, dirigée par des chercheurs de l’Institut Weizmann des Sciences et de Hadassah, révèle que le microbiome compense en partie les dommages immunitaires causés par l’infection virale.
Les circonstances entourant une étude sur un virus mortel auraient difficilement pu être plus dramatiques. L’un de ses premiers auteurs a été contraint de fuir son pays natal lorsque celui-ci est devenu une zone de guerre. À plus de deux mille kilomètres de là, le laboratoire d’un chef d’équipe a été détruit par un missile balistique. Malgré ces revers, après près d’une décennie de travail en Éthiopie et en Israël, l’équipe a publié ses conclusions. Leur étude, qui paraît dans Nature Microbiology, montre que les microbes intestinaux contribuent à renforcer l’immunité des personnes vivant avec le VIH et qu’un jour, ces microbes pourraient être utilisés pour protéger cette population contre les infections liées à une déficience immunitaire.
La recherche a été dirigée par le professeur Eran Elinav, dont le laboratoire à l’Institut Weizmann des Sciences à Rehovot a été détruit par un missile iranien en juin 2025, et par le professeur Hila Elinav, médecin-chercheuse, experte en maladies infectieuses et directrice du Centre Hadassah pour le SIDA à Jérusalem. Les deux ne sont pas seulement des collaborateurs scientifiques, mais aussi mari et femme.
(g-d) Prof. Eran Elinav and Prof. Hila Elinav
ls ont choisi de mener cette étude dans deux environnements géographiques et sociaux distincts, car le microbiome – la vaste communauté de microbes qui colonise notre intestin – est influencé par des facteurs tels que la génétique, le mode de vie, l’alimentation et l’hygiène. Ainsi, si le même schéma biologique est observé dans les microbiomes de personnes issues d’environnements très différents, il est plus probable qu’il reflète des principes biologiques fondamentaux plutôt qu’une particularité liée aux conditions locales.
L’Éthiopie était un pays partenaire naturel puisque, au cours des trois dernières décennies, Hila Elinav et le précédent directeur du Centre Hadassah pour le sida, le professeur Shlomo Maayan, avaient noué des liens avec les professionnels de santé de ce pays, en particulier dans la région nord du Tigré, touchée par la pauvreté et une guerre civile persistante. Dans le cadre de ce partenariat, Hila avait fait du bénévolat dans une clinique à Mekelle, la capitale régionale, et les membres de l’équipe du Centre Hadassah pour le SIDA avaient mené des programmes de recherche et de mentorat conjoints avec des scientifiques et des médecins éthiopiens.
Le Dr Jemal Ali Mahdi, l’un des principaux membres de l’étude, est originaire du Tigré. Lorsque le projet a débuté, il préparait un doctorat à l’université Ben Gourion du Néguev et avait rejoint le laboratoire d’Eran Elinav à Weizmann en tant qu’étudiant invité. Il est devenu l’un des cinq premiers coauteurs – avec les Drs Stavros Bashiardes, Melina Heinemann, Lorenz Adlung et Rafael Valdés-Mas – et était chargé de collecter les échantillons en Éthiopie en collaboration avec l’équipe médicale locale. Peu après son retour chez lui, la guerre civile a éclaté dans la région et il a été contraint de fuir aux États-Unis. Il est ensuite retourné en Éthiopie pour aider à mener à bien l’étude, malgré le danger permanent.
Suivi du microbiome au cours de l’évolution du VIH
Les chercheurs ont analysé la composition du microbiome intestinal dans les selles d’environ 70 personnes vivant avec le VIH en Israël et d’un nombre similaire en Éthiopie, en prélevant des échantillons chez chacune d’entre elles à plusieurs moments au cours de l’infection virale. Dans les deux pays, ils ont comparé les microbiomes des participants à ceux de témoins non infectés provenant de la même zone géographique. Tous les participants séropositifs ont reçu le traitement antiviral standard disponible dans leur pays, bien qu’en Éthiopie, les médicaments aient tendance à être moins avancés que ceux disponibles en Israël.
En plus de dresser le profil du microbiome, les scientifiques ont mesuré les niveaux de lymphocytes T CD4 – un type de cellules immunitaires essentielles – chez tous les participants. Le VIH détruit progressivement ces cellules et, s’il n’est pas traité, le nombre de CD4 finit par chuter, ouvrant la voie à des infections et à d’autres maladies associées au sida. Une grande partie de cette destruction se produit dans la muqueuse intestinale, qui abrite un grand nombre de cellules immunitaires. Cette même muqueuse intestinale sert également de refuge majeur au VIH, permettant au virus de se cacher et de survivre dans les intestins même lorsqu’il devient indétectable dans le sang grâce aux cocktails antiviraux.
(g-d) Dr. Lorenz Adlung, Dr. Melina Heinemann, Dr. Rafael Valdés-Mas, Dr. Stavros Bashiardes and Dr. Jemal Ali Mahdi
Les microbiomes des personnes vivant avec le VIH se sont avérés différents de ceux des témoins non infectés. De plus, les scientifiques ont remarqué que la composition des microbes intestinaux – et le fonctionnement des populations microbiennes – continuait à changer au fur et à mesure de la progression de l’infection, d’une manière indépendante du traitement antiviral : des dizaines de souches bactériennes ont disparu, tandis que d’autres ont gagné du terrain. Ces changements sont devenus plus marqués à mesure que les niveaux de CD4 baissaient et que la déficience immunitaire s’intensifiait. Certaines de ces modifications microbiennes sont apparues à la fois chez les participants éthiopiens et israéliens, ce qui suggère l’existence de règles biologiques universelles ; d’autres étaient propres à un seul pays, reflétant probablement l’impact du régime alimentaire et du mode de vie locaux sur les microbes intestinaux des résidents.
« Nous pensons que le virus n’affecte pas directement les bactéries », explique le professeur Eran Elinav. « Le VIH affecte plutôt le système immunitaire, qui sécrète normalement des molécules antibiotiques naturelles, et ces peptides antimicrobiens déterminent quelles bactéries peuvent se développer dans l’intestin. Lorsque le système immunitaire est attaqué par le virus, la composition des peptides antimicrobiens change, tout comme le microbiome : certains microbes sont supprimés tandis que d’autres prolifèrent. »
Les chercheurs ont découvert que la baisse du nombre de CD4 s’accompagne de modifications du microbiome intestinal. En d’autres termes, l’infection par le VIH pourrait affecter le microbiome en détruisant certaines parties du système immunitaire. Mais ils se sont ensuite demandé si l’inverse était également vrai, c’est-à-dire si le microbiome intestinal affectait l’évolution de l’infection ou, plus précisément, les mécanismes immunitaires liés à l’infection.
« Les médecins savent que l’intestin sert en quelque sorte de réservoir au VIH et que les cellules T qui tapissent ses parois restent endommagées même lorsque le système immunitaire du reste de l’organisme se rétablit grâce à un traitement antiviral », explique le professeur Hila Elinav. « À cet égard, il était particulièrement important d’étudier le rôle du microbiome dans l’immunité pendant l’infection par le VIH. »
Quand le microbiome riposte
Pour tester l’effet du microbiome lié au VIH sur le système immunitaire, l’équipe a transféré des microbes intestinaux provenant de personnes vivant avec le VIH et de volontaires non infectés à des souris qui n’avaient aucun microbe ou dont le microbiome avait été considérablement réduit par des antibiotiques. Comme les souris ne sont pas sensibles au VIH, tout changement immunitaire chez ces animaux doit provenir du mélange de microbes, plutôt que d’être directement causé par le virus.
Les résultats ont d’abord déconcerté les chercheurs : les microbiomes des porteurs du VIH ont augmenté les niveaux de lymphocytes T CD4 dans l’intestin des souris à un niveau encore plus élevé que chez les souris ayant reçu des microbes intestinaux provenant de donneurs non infectés. Ce transfert expérimental a permis aux chercheurs, pour la première fois chez l’homme, d’aller au-delà de la corrélation et de démontrer le rôle causal du microbiome dans le développement de la fonction immunitaire lors d’une infection par le VIH.
Mekelle, capitale du Tigré, dans le nord de l’Éthiopie. Les professionnels de santé de la région entretiennent des liens de longue date avec le centre Hadassah AIDS Center. Photo : Shutterstock
Cette découverte frappante suggère qu’aux premiers stades de l’infection, le microbiome compense en partie les dommages immunitaires causés par le VIH en augmentant la population de lymphocytes T en déclin dans l’intestin. Cependant, cela n’a pas été le cas pour certains participants qui avaient développé une immunodéficience grave et le SIDA. Leur microbiome ne soutenait plus leur système immunitaire. Les souris qui ont reçu les bactéries intestinales de ces patients atteints du sida présentaient de faibles taux de CD4 ; le « coup de pouce » du microbiome avait disparu.
Enfin, les chercheurs ont cherché à savoir si l’augmentation marquée du nombre de cellules T CD4 offrait une protection contre les infections qui menacent les personnes atteintes d’une déficience immunitaire liée au VIH. Chez les souris ayant reçu des microbiomes provenant de personnes séropositives, des taux plus élevés de CD4 dans l’intestin se sont effectivement traduits par une meilleure élimination du parasite responsable de la cryptosporidiose, l’une des maladies classiques associées au SIDA. Les souris colonisées par des microbes provenant de personnes atteintes du SIDA ont obtenu de moins bons résultats. Cela a montré que le microbiome peut renforcer les cellules immunitaires intestinales et réduire le risque d’infections intestinales qui profitent d’un système immunitaire affaibli, mais uniquement lorsque le VIH n’est pas trop avancé.
La conclusion qui se dégage de ces résultats est double. « En ce qui concerne la science fondamentale, notre étude fournit des preuves solides chez l’homme que le microbiome et le système immunitaire s’influencent mutuellement de manière causale », explique le professeur Eran Elinav. « En fait, le microbiome agit comme une sorte d’organe immunitaire : il façonne l’immunité et y répond. »
En termes d’importance clinique, ces résultats pourraient être pertinents pour les personnes vivant avec le VIH, car le microbiome peut, en principe, être modifié par l’alimentation, des probiotiques précisément adaptés, des métabolites microbiens ou même des bactériophages qui tuent sélectivement certaines bactéries. « Il reste encore beaucoup à faire pour identifier les microbes et les molécules exacts impliqués », explique Hila Elinav. « Mais notre étude suggère qu’à l’avenir, la modification du microbiome pourrait contribuer à renforcer l’immunité et à réduire le risque d’infections potentiellement mortelles chez les personnes vivant avec le VIH. Cela serait particulièrement important dans les régions où les traitements antiviraux avancés ne sont pas encore accessibles, ou chez les patients dont le système immunitaire n’est pas suffisamment restauré par le traitement antiviral. »
La Science en Chiffres
Selon l’ONUSIDA, environ 40 millions de personnes dans le monde vivaient avec le VIH en 2024, dont les deux tiers en Afrique ; environ 77 % d’entre elles avaient accès à un traitement antirétroviral.
Le nombre de personnes nouvellement infectées par le VIH en 2024 s’élevait à environ 1,3 million, et le nombre de décès dus à des maladies liées au SIDA à 630 000.
Les décès et les nouvelles infections sont en baisse constante depuis 2010
