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Comment COVID-19 déclenche une inflammation massive

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Une étude menée par des chercheurs du Boston Children’s Hospital explique pour la première fois pourquoi le COVID-19 provoque une inflammation sévère chez certaines personnes, entraînant une détresse respiratoire aiguë et des lésions multi-organes. Étonnamment, l’étude révèle également que les anticorps que les gens développent lorsqu’ils contractent le COVID-19 peuvent parfois entraîner plus d’inflammation, alors que les anticorps générés par les vaccins à ARNm COVID-19 ne semblent pas le faire.

Les chercheurs, dirigés par Judy Lieberman, MD, Ph.D. et Caroline Junqueira, Ph.D. dans le Boston Children’s Program in Cellular and Molecular Medicine, avec Michael Filbin, MD, au Massachusetts General Hospital, ont publié leurs conclusions le 6 avril dans Nature.

« Nous voulions comprendre ce qui distingue les patients atteints de COVID-19 léger ou sévère », explique Lieberman. « Nous savons que de nombreux marqueurs inflammatoires sont élevés chez les personnes atteintes d’une maladie grave et que l’inflammation est à l’origine de la gravité de la maladie, mais nous ne savions pas ce qui déclenche l’inflammation. »

Les enquêteurs ont analysé des échantillons de sang frais de patients atteints de COVID-19 se présentant aux urgences du Massachusetts General Hospital. Ils les ont comparés à des échantillons de personnes en bonne santé et de patients souffrant d’autres affections respiratoires. Ils ont également examiné les tissus d’autopsie pulmonaire de personnes décédées du COVID-19.

Une mort ardente des cellules immunitaires

Ils ont découvert que le SRAS-CoV-2 peut infecter les monocytes – des cellules immunitaires dans le sang qui agissent comme des « sentinelles » ou des répondeurs précoces à l’infection – ainsi que des macrophages, des cellules immunitaires similaires dans les poumons. Une fois infectées, les deux types de cellules meurent d’une mort ardente (appelée pyroptose) qui libère une explosion de puissants signaux d’alarme inflammatoires.

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« Chez les patients infectés, environ 6 % des monocytes sanguins mouraient d’une mort inflammatoire », explique Lieberman. « C’est un grand nombre à trouver, car les cellules mourantes sont rapidement éliminées du corps. »

En examinant le tissu pulmonaire de personnes décédées du COVID-19, ils ont découvert qu’environ un quart des macrophages du tissu mouraient.

Lorsque les chercheurs ont étudié les cellules à la recherche de signes de SRAS-CoV-2, ils ont découvert qu’environ 10 % des monocytes et 8 % des macrophages pulmonaires étaient infectés.

Le fait que les monocytes et les macrophages puissent être infectés par le SRAS-CoV-2 a été une surprise, car les monocytes ne portent pas de récepteurs ACE2, la porte d’entrée classique du virus, et les macrophages ont de faibles quantités d’ACE2. Lieberman pense que l’infection par le SRAS-CoV-2 des monocytes aurait pu être manquée en partie parce que les chercheurs étudient souvent des échantillons de sang congelés, dans lesquels les cellules mortes n’apparaissent pas.

L’étude a également montré que si le SRAS-CoV-2 était capable d’infecter les monocytes et les macrophages, il n’était pas capable de produire de nouveaux virus infectieux. Les chercheurs pensent que les cellules sont mortes rapidement de la pyroptose avant que de nouveaux virus ne puissent se former complètement.

« À certains égards, l’absorption du virus par ces cellules » sentinelles « est protectrice : elle absorbe le virus et recrute davantage de cellules immunitaires », explique Lieberman. « Mais la mauvaise nouvelle est que toutes ces molécules inflammatoires sont libérées. Chez les personnes plus sujettes à l’inflammation, comme les personnes âgées, cela peut devenir incontrôlable. »

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Des anticorps facilitant l’infection ?

Un certain groupe de monocytes était particulièrement susceptible d’être infecté : ceux porteurs d’un récepteur appelé CD16. Ces monocytes « non classiques » ne représentent qu’environ 10% de tous les monocytes, mais leur nombre a augmenté chez les patients atteints de COVID-19, ont découvert les chercheurs. Ils étaient également plus susceptibles d’être infectés : environ la moitié étaient infectés, contre aucun des monocytes sanguins classiques.

Le récepteur CD16 semble reconnaître les anticorps contre la protéine de pointe SARS-CoV-2. Les chercheurs pensent que ces anticorps pourraient en fait faciliter l’infection des monocytes porteurs du récepteur. « Les anticorps recouvrent le virus, et les cellules avec le récepteur CD16 absorbent ensuite le virus », explique Lieberman.

Cependant, lorsque l’équipe a étudié des patients sains qui avaient reçu des vaccins à ARNm contre le COVID-19, les anticorps qu’ils ont développés ne semblaient pas faciliter l’infection. La raison de ceci n’est toujours pas claire; les chercheurs pensent que les anticorps générés par le vaccin ont des propriétés légèrement différentes de celles des anticorps qui se développent pendant l’infection et ne se lient pas aussi bien au récepteur CD16. En conséquence, les cellules ne prennent pas le virus.

Lieberman et ses collègues pensent que ces découvertes peuvent avoir des implications pour l’utilisation d’anticorps monoclonaux pour traiter le COVID-19, aidant à expliquer pourquoi le traitement ne fonctionne que lorsqu’il est administré tôt. « Il se peut que plus tard, les anticorps puissent aider à renforcer l’inflammation », dit-elle. « Nous devrons peut-être examiner les propriétés des anticorps. »


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