Cette équipe de la Michigan Medicine vient de découvrir des processus moléculaires dans les cellules rénales qui attirent et nourrissent le SARS-CoV-2, favorisant ainsi le développement de la maladie COVID-19. Si les poumons constituent la principale cible de la tempête de cytokines, l’étude montre que les reins le sont tout autant. Les conclusions, présentées dans la revue Kidney International, expliquent ainsi l’association entre un diabète préexistant avec maladie rénale diabétique, et le risque accru de mortalité virale.
Cette équipe multidisciplinaire composée de cliniciens spécialistes du rein, de bioinformaticiens, d'un biologiste moléculaire, d'un pathologiste et d'un virologue montre ici que la protéine de liaison ACE2 (enzyme de conversion de l'angiotensine 2) présente à la surface de certaines cellules rénales et principale récepteur d'entrée du coronavirus contribue à l'activation d’une réponse immunitaire dans les reins.
Les reins également attrayants pour le coronavirus
On savait que des niveaux plus élevés d'expression d'ACE2 sur les cellules sont en corrélation avec un risque plus élevé de forme sévère de COVID-19 mais l’auteur principal, le Dr Matthias Kretzler, néphrologue à la Michigan Medicine voulait comprendre pourquoi les cellules rénales hébergent des niveaux élevés de cette protéine et vérifier si le processus moléculaire en cause dans les reins était similaire à celui mieux documenté des poumons.
L’équipe utilise ici une technologie d'apprentissage automatique pour identifier et qualifier les ensembles de gènes qui produisent des niveaux d'expression d'ACE2 élevés chez des donneurs de rein vivants et sains (18 participants), chez des patients souffrant d'insuffisance rénale diabétique (n=44) et chez des patients hospitalisés pour COVID-19 (n=13). L’équipe a ainsi analysé plus de 110.000 cellules différentes et est parvenu à identifier des réseaux de molécules qui entraînent des niveaux plus élevés d'ACE2.
L’analyse montre également que :
- les 3 groupes de participants partagent certaines similitudes moléculaires, mais
- ACE2 se trouve principalement exprimé dans des cellules qui expriment également des marqueurs de cellules épithéliales qui assurent les transports tubulaires rénaux. Ces cellules sont présentes dans une zone du rein responsable de la réabsorption des nutriments pendant le processus de filtration du rein ;
- ces cellules qui expriment le récepteur du virus, ACE2 sont comme verrouillées et chargées de virus, ce qui suggère que de nombreuses autres protéines avec ACE2 interagissent avec le virus pendant l'infection ;
Ce constat n’est pas seulement effectué chez les patients infectés par COVID-19, mais également « dans » les reins de patients diabétiques. Lors de la comparaison des cellules rénales des patients atteints de COVID-19 avec ceux atteints de maladie rénale diabétique, des processus moléculaires similaires s’avèrent activés dans les deux cas, qui favorisent le développement d’une forme sévère de COVID-19 : « La maladie rénale diabétique, par nature, amorce les cellules rénales d'une manière qui les rend plus vulnérables au COVID-19. Et avec COVID-19 et sa nature inflammatoire, de graves lésions rénales peuvent alors survenir ».
Empêcher COVID-19 d'endommager les reins : caractériser ces différents processus moléculaires devrait permettre de développer plus rapidement de nouvelles thérapies permettant de réduire le risque de forme sévère de la maladie et d’empêcher COVID-19 d'endommager les reins. En particulier, la découverte du rôle clé des cellules épithéliales impliquées dans les transports tubulaires rénaux dans la sévérité de la maladie COVID-19 ouvre la voie à de nouvelles thérapies pour lutter contre COVID-19 et ses lésions rénales associées.
« Pour contribuer à la réponse de la recherche mondiale au COVID-19, nous avons mis nos données à la disposition des scientifiques du monde entier afin qu'ils puissent utiliser les informations de nos patients pour aider à identifier de nouvelles façons de traiter les patients ».
Source: Kidney International 7 Oct 2020 DOI : 10.1016/j.kint.2020.09.015 SARS-CoV-2 receptor networks in diabetic and COVID-19 associated kidney disease
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Équipe de rédaction SantélogOct 31, 2020Rédaction Santé log