L'épithélium des organismes multicellulaires représente une barrière essentielle aux agressions de l'environnement et apparaît comme l'acteur indispensable d'une première ligne de défense contre les micro-organismes. Chez les plantes, les insectes, les amphibiens et les mammifères, des peptides antimicrobiens participent de façon active au système de défense contre les agressions. En effet, le contrôle de la croissance antimicrobienne dans les premières heures qui suivent la survenue d'une lésion épithéliale et au cours des phases de cicatrisation, en particulier chez les sujets atteints d'affection cutanée inflammatoire, apparaît comme essentiel.
Chez les mammifères, deux classes de peptides antimicrobiens avaient jusqu'à présent été identifiées : les cathélicidines et les bêta-défensines. Ces deux protéines sont exprimées au niveau des kératinocytes humains après induction par un stimulus inflammatoire. Les cathélicidines, composés présents au niveau extracellulaire, sont exprimés par les kératinocytes humains au niveau du site de l'inflammation chez des patients atteints de pathologies, telles que le psoriasis, les allergies de contact au nickel et le lupus érythémateux disséminé.
Les défensines, pour leur part, sont des petits peptides cationiques dont deux formes ont été identifiées : les alpha-défensines produites par les leucocytes et les cellules de Paneth au niveau de l'intestin grêle et les bêta-défensines présentes au niveau de différentes cellules épithéliales et exprimées en réponse à une inflammation ou à une infection. La sous-classe de défensines bêta 1 et 2 possède une activité contre certaines bactéries Gram négatif, telles que E. coli et les levures, alors que la défensine bêta 3 est, pour sa part, active contre S. aureus, une bactérie Gram positif en cause dans de nombreuses infections cutanées.
Une équipe de chercheurs allemands a entrepris l'isolation de nouveaux peptides au sein de cellules issues de mélanomes et de nævus. Ils ont ainsi pu mettre en évidence un peptide appelé Dermcidin (DCD) et son gène qui ne possède aucune homologie avec des séquences géniques connues. Ce gène est constitué de cinq exons et quatre introns.
Le Dermcidin
Une étude de l'expression de la DCD dans dix-sept types de tissu humain a permis de conclure que la Dermcidin n'est présente qu'au niveau de la peau, des tissus atteints de mélanomes et des naevus mélaniques. Afin de mieux définir les cellules exprimant la DCD, les chercheurs ont procédé à une analyse par hybridation in situ des différentes entités présentes au niveau de l'épiderme. Ils ont ainsi déterminé que ce gène est exprimé de façon intense au niveau des glandes sudoripares eccrines et, à un moindre degré, au niveau des glandes apocrines. Au sein même des glandes eccrines, ce sont les cellules sombres à mucus (l'un des trois types de cellules présentes au niveau des glandes eccrines, avec les cellules claires séreuses et les cellules myoépithéliales) qui expriment de façon privilégiée la DCD.
E. coli, E. faecalis, S. aureus, C. albicans
Les investigateurs se sont ensuite intéressés à l'activité antimicrobienne du peptide DCD-1, fraction active du DCD présente au niveau de la sueur. Le DCD-1 s'est révélé très actif à l'égard de E. coli, de E. faecalis et de S. aureus, puisque, à une concentration de 10 μg/ml (soit celle de la sueur), il élimine 100 % des souches en quatre heures d'incubation. Le DCD-1 possède aussi une activité antifongique, mise en évidence par son effet toxique sur C. albicans.
L'activité antibactérienne et antifongique s'est maintenue en présence d'un pH acide (qui peut correspondre à celui de la sueur), d'une concentration élevée en sodium, en chlorures, en potassium et en magnésium.
Pour les auteurs, « ce peptide de quarante-sept acides aminés semble jouer un rôle essentiel dans la réponse immunitaire de la peau saine ou pathologique aux agressions extérieures ».
« Nature Immunology » (http://immunol.nature.com), 5 novembre 2001.
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