La peau d'une personne âgée ressemble à un orchestre dont les musiciens sont bien là, les instruments accordés, mais dont le chef d'orchestre monte sur scène plus tard que prévu. Une infection par Staphylococcus aureus déclenche dans la peau un véritable concert de cellules immunitaires, et l'on pensait jusqu'ici qu'avec l'âge l'orchestre jouait simplement moins fort. Les nouvelles données montrent autre chose : le problème n'est pas le volume, mais le fait que chez les sujets âgés le chef d'orchestre arrive en retard, et que certains musiciens ne se joignent pas du tout au morceau.
Pour écouter ce concert, les chercheurs ont utilisé des patchs à microaiguilles : de minuscules aiguilles de polymère enrobées d'hydrogel absorbent le liquide intercellulaire et capturent les cellules immunitaires sans abîmer la peau. Les patchs ont été appliqués plusieurs fois au cours de la semaine suivant l'infection. Chez les souris jeunes (8 semaines), le nombre de lymphocytes T, les principaux détecteurs de l'ennemi, grimpait déjà fortement dans le foyer infectieux dès le premier jour. Chez les animaux âgés (80 semaines), cet indicateur restait bas toute la semaine. Pourtant, la maladie évoluait de façon identique en apparence : les ulcères apparaissaient et guérissaient à une vitesse comparable.
La différence s'est aussi manifestée dans les signaux chimiques. Chez les souris âgées, le taux de cytokines inflammatoires comme l'interleukine-6 et le MCP-1 augmentait, alors que chez les jeunes ces substances ne bougeaient presque pas. Le séquençage de l'ARN a montré que la réponse inflammatoire globale se maintient aux deux âges, mais que les tissus jeunes activent davantage les gènes de la division cellulaire et des voies de signalisation, tandis que les tissus âgés activent plutôt les gènes liés au vieillissement cellulaire. Autrement dit, l'orchestre des sujets âgés joue la même mélodie, mais avec un accent différent : au lieu d'une attaque rapide, une lente combustion.
On ne savait pas jusqu'ici si le vieillissement affaiblissait la réponse immunitaire de la peau ou s'il en modifiait la nature, car les méthodes classiques ne fournissaient qu'une coupe instantanée, comme une photo prise après le concert plutôt que l'enregistrement de toute la représentation. La collecte répétée du liquide par les patchs a permis d'entendre la dynamique. Il est apparu que l'issue de l'infection est la même, mais que chez les jeunes les lymphocytes T et d'autres cellules immunitaires s'activent tôt, alors que chez les vieux cette réponse tarde ou fait défaut. Le problème de la peau âgée n'est pas la faiblesse de sa défense, mais son mauvais emploi du temps.
Cette approche est déjà transposable à l'être humain : les patchs à microaiguilles sont utilisés dans des essais cliniques sur les vaccins et les inflammations cutanées. Si l'on parvient à identifier des marqueurs de l'âge dans la réponse immunitaire présente dans le liquide intercellulaire, il deviendra possible de prédire le risque d'infections graves chez les personnes âgées et d'adapter un traitement individuel. Le chef d'orchestre qui n'arrive en retard que chez les sujets âgés n'est pas une fatalité : c'est un signal, et l'on peut apprendre à le reconnaître.
Les patchs à microaiguilles sont si délicats qu'après leur application la peau n'a pas besoin de cicatriser, et qu'une souris peut servir de propre témoin avant et après l'infection. Chaque patch recueille environ 30 microlitres de liquide et à peu près 100 000 cellules vivantes.
L'idée d'une surveillance locale de la réponse immunitaire sans léser les tissus fait écho aux scanners médicaux de la science-fiction, par exemple au tricordeur de « Star Trek », qui diagnostique l'état de l'organisme à partir d'un petit échantillon sans procédure invasive.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.