On sait aujourd’hui que le coronavirus SARS-CoV-2 est retrouvé dans les selles de certains patients in ce qui suggère qu’il infecte les cellules de l'intestin. Par ailleurs, la diarrhée a déjà été évoquée au nombre des symptômes de la maladie COVID-19. Cette équipe de l’Institut Hubrecht (Pays-Bas) démontre que le coronavirus SARS-CoV-2 peut infecter les cellules de l'intestin et s'y multiplier. En utilisant des modèles de culture cellulaire de pointe de l'intestin humain, les chercheurs parviennent à « propager » le virus in vitro. Des travaux passionnants, présentés dans la revue Science.
Les chercheurs de l'Institut Hubrecht d'Utrecht, du Centre médical universitaire Erasmus (Rotterdam) et de l'Université de Maastricht ont pu ainsi analyser la réponse des cellules intestinales au virus. Leur recherche développe également un nouveau modèle de culture cellulaire, précieux pour l'étude de COVID-19 .
SARS-CoV-2 peut infecter les cellules de l'intestin et s'y multiplier
Les patients COVID-19 présentent une variété de symptômes respiratoires et la maladie est transmise par les minuscules gouttelettes qui se propagent par la toux et les éternuements. Cependant, un tiers des patients présentent également des symptômes gastro-intestinaux, tels que des nausées et des diarrhées. Et, comme on l’a vu, le virus peut être détecté dans les selles humaines longtemps après la disparition des symptômes respiratoires. Cela suggère que le virus peut également se propager par « transmission fécale-orale ».
Enfin, si les organes respiratoires et gastro-intestinaux semblent a priori très différents, ils présentent néanmoins certaines similitudes clés. Une similitude particulièrement intéressante est la présence du récepteur ACE2, ce récepteur par lequel le virus SRAS-CoV-2 peut pénétrer dans les cellules. Or l’intérieur de l'intestin est chargé de récepteurs ACE2. Cependant, jusqu'à présent, on ne savait pas si les cellules intestinales pouvaient réellement s'infecter et produire des particules virales.
Des organoïdes intestinaux pour mieux décrypter l’infection : les scientifiques travaillent en effet sur des organoïdes intestinaux humains, soit de minuscules versions de l'intestin humain qui peuvent être cultivées en laboratoire. Ces organoïdes contiennent les cellules de la muqueuse intestinale humaine, ce qui en fait un modèle performant pour enquêter sur l’infection par le SRAS-CoV-2. Lorsque les chercheurs exposent les organoïdes au virus, ceux-ci sont rapidement infectés. Le virus pénètre dans un sous-ensemble de cellules des organoïdes intestinaux et le nombre de cellules infectées augmente rapidement. En utilisant la microscopie électronique, les chercheurs identifient des particules virales à l'intérieur et à l'extérieur des cellules des organoïdes.
Quelle réponse des cellules intestinales au virus ? Grâce au séquençage de l'ARN des cellules infectées, les scientifiques observent que les gènes dits stimulés par l'interféron sont activés -des gènes connus pour combattre l'infection virale-. De prochaines recherches sont déjà programmées sur ces mêmes gènes qui pourraient constituer la base de nouveaux traitements.
D’autres expériences consistant à faire varier les niveaux de récepteur ACE2, montrent que le virus infecte les cellules avec des niveaux élevés et faibles de récepteur ACE2 ! Prises ensemble, ces observations apportent la preuve que le SRAS-CoV-2 peut se multiplier dans les cellules du tractus gastro-intestinal. Cependant, cette charge virale présente dans les intestins des patients joue-t-elle un rôle important dans la transmission ?
Quoiqu’il en soit, écrivent les chercheurs, « une attention particulière peut être nécessaire pour les patients présentant des symptômes gastro-intestinaux. Des tests plus approfondis utilisant non seulement des écouvillons du nez et de la gorge, mais aussi des écouvillons rectaux ou des échantillons de selles pourraient ainsi être instructifs ».
Source : Science 01 May 2020 DOI: 10.1126/science.abc1669 SARS-CoV-2 productively Infects Human Gut Enterocytes (Visuel Kèvin Knoops, Raimond Ravelli and Maaike de Backer, copyright: Maastricht University)
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