La métabolomique, un outil pour comprendre les origines de l’APLV

L’APLV IgE-médiée est une des allergies alimentaires les plus fréquentes chez les enfants. La sensibilisation précoce aux PLV, dont la β-lactoglobuline (BLG) et la caséine, est considérée comme l’une des premières étapes vers la marche atopique.
De plus, plusieurs facteurs environnementaux, tels que l’utilisation d’antibiotiques, l’accouchement par césarienne et les habitudes alimentaires joueraient un rôle dans le développement de l’allergie. La métabolomique, l’étude des métabolites issus de l'organisme ou provenant de l'environnement, permet une meilleure compréhension des liens entre le génome, les facteurs environnementaux et les maladies humaines. Le métabolome fécal fournit la meilleure lecture fonctionnelle de l’activité microbienne reflétant les interactions entre l’alimentation, l’hôte et le microbiome.
Dans la présente étude basée sur une approche multi-omique, des chercheurs se sont intéressés aux mécanismes sous-jacents de l’APLV IgE-médiée.

Pour ce faire, des hypothèses initiales concernant la phase allergique aiguë ont été générées à l'aide d'un modèle murin longitudinal, tandis que la phase subaiguë à chronique a été étudiée plus en détail dans une cohorte de patients pédiatriques.En bref, les chercheurs ont utilisé deux souches de souris (BALB/c and C57Bl/6) qui ont été sensibilisées à la β-lactoglobuline en utilisant deux protocoles différents (au total, n=120).
Ces souris ont ensuite été soumises à un test de provocation orale. Une surveillance de leurs signes cliniques et de leurs niveaux d’IgE, d’IgG et de cytokines (IL-4 et IFN-γ) sanguines a été réalisée. Leurs échantillons fécaux ont été analysés par des techniques de métabolomique.
Les résultats obtenus dans le modèle murin qui mimait au mieux la réponse allergique humaine ont été extrapolés aux données du métabolome microbien fécal d’une cohorte d’enfants composée : (1) d’enfants ayant reçu un diagnostic d’APLV IgE-médiée (n=22) ; d’enfants ayant reçu un diagnostic d’allergie alimentaire IgE médiée (autre qu’une APLV) (n=15) ; d’enfants sous régime d’éviction des PLV suite à une suspicion d’APLV avec IgE négatives (n=21) ; d’enfants indemnes d’allergie issues de la fratrie des groupes susmentionnés (n= 23).

Dans le modèle longitudinal murin, les auteurs ont observé de multiples altérations métaboliques d’origine microbienne, en particulier les métabolites des acides biliaires, du métabolisme énergétique et du tryptophane, qui ont précédé l’inflammation liée à l’allergie aux PLV.
Dans la cohorte de patients pédiatriques souffrant d’APLV IgE-médiée, les chercheurs ont confirmé un déséquilibre de la flore intestinale (dysbiose) et mis en évidence des signatures métaboliques reflétant une inflammation de bas grade.Pris ensemble, ces résultats permettent de proposer un modèle physiopathologique de l’APLV IgE-médiée dans lequel, chez des individus « prédisposés » (génétique et/ou environnement) consommant des PLV, la dysbiose intestinale reflétée par des changements métaboliques (métabolisme des acides biliaires, du tryptophane, métabolisme énergétique) induirait, via le système immunitaire, le développement d’allergies alimentaires.

L'inflammation allergique apparaîtrait à la fin de la sensibilisation aux PLV par le biais d'un dérèglement du métabolisme des sphingolipides et du métabolisme énergétique. Les enfants soumis à un régime d’éviction des PLV souffriraient d'une inflammation chronique subaiguë, conséquence d'une dysbiose concomitante, ce qui ouvre de nouvelles perspectives importantes pour les futures stratégies de prévention et de traitement.

Dr Dounia Hamdi De Paepe E, Plekhova V, Vangeenderhuysen P, et al. Integrated gut metabolome and microbiome fingerprinting reveals that dysbiosis precedes allergic inflammation in IgE-mediated pediatric cow's milk allergy. Allergy. Published online January 9, 2024. doi:10.1111/all.16005