COVID-19 : Comment le virus déclenche une défaillance systémique

Ces scientifiques de l’Université de Californie – Los Angeles (UCLA) viennent de découvrir un des mécanismes majeurs par lequel le virus COVID-19 peut provoquer une défaillance de plusieurs organes. Ces travaux, menés chez l’animal et publiés dans le JCI Insight permettent non seulement de mieux comprendre les effets systémiques de la maladie et comment le coronavirus épuise plusieurs organes à la fois.

Après avoir recréé une souris modèle de COVID-19, les scientifiques ont découvert que SRAS-CoV-2 est capable d’arrêter la production d'énergie dans les cellules du cœur, des reins, de la rate et d'autres organes. « Comprendre comment le virus peut détourner nos cellules va nous permettre de prévenir ou de traiter ces défaillances organiques », souligne l’auteur principal, le Dr Arjun Deb, chercheur spécialiste des cellules souches à l’UCLA.

Le coronavirus asphyxie nos cellules

Développer un modèle animal : de nombreuses équipes de recherche travaillent sur des souris pour comprendre les mécanismes fondamentaux de la maladie humaine, mais dans le cas du SRAS-CoV-2, la transposition est délicate : par exemple, le virus ne reconnaît pas la version souris de la protéine de liaison ACE2 au rôle clé dans l’infection chez l’Homme. Ainsi, des souris « normales » et en bonne santé exposées au virus SARS-CoV-2 ne tombent pas malades. Certains scientifiques ont donc modifié les souris pour les doter leurs poumons de la version humaine de la protéine ACE2, puis ont infecté les souris par voie nasale. Si ce protocole permet au virus d'infecter les souris et de provoquer une pneumonie, ces modèles animaux ne présentent pas un spectre de symptômes aussi large que les humains.

Donc ici, l’équipe développe une souris modèle « unique », également porteuse de la version humaine d'ACE2 dans le cœur et d'autres organes vitaux. Puis infectent ces souris via la circulation sanguine.

Lorsque plusieurs organes sont touchés : parmi les patients COVID-19, ceux dont plusieurs organes autres que les poumons sont touchés par la maladie, sont les patients les plus à risque de complications et de mauvais pronostic. L’équipe a donc cherché à comprendre comment le virus affecte ces autres organes.

La recherche chez l'Homme a déjà suggéré que le SRAS-CoV-2 peut circuler dans le sang pour atteindre plusieurs organes.

Ici, les chercheurs, après avoir infecté leurs souris modèles, via la circulation sanguine, ont suivi leur état de santé et analysé comment les niveaux de certains gènes et protéines ont évolué. En 7 jours, toutes les souris atteintes de COVID-19

• avaient arrêté de manger et étaient complètement inactives et avaient perdu, en moyenne, environ 20% de leur poids corporel. Les animaux qui avaient été conçus pour porter la protéine ACE2 humaine mais qui n'avaient pas été infectés par le virus, n’avaient pas perdu de poids ;
• présentaient des niveaux de cellules immunitaires modifiés, un gonflement du tissu cardiaque et une fonte de la rate, soit des symptômes bien documentés chez des patients COVID-19 ;
• les processus moléculaires courants qui aident les cellules à générer de l'énergie étaient bloqués dans le cœur, les reins, la rate et les poumons.
• Le virus éteint les voies de production d'énergie dans plusieurs organes du corps
• certains changements s’avèrent durables dans tous les organes chez ces souris modèles de COVID-19.

En plus de modifier l’activation des gènes dans certaines cellules, le virus a induit des modifications épigénétiques : cela contribue à expliquer pourquoi, chez certains patients COVID-19, les symptômes persistent pendant des semaines ou des mois après l’élimination du virus.

Certes ces résultats n'auront peut-être pas d'implications immédiates en pratique clinique mais l’équipe propose ici un modèle animal plus fidèle de la maladie et apporte de premiers éléments de compréhension de cet effet de défaillance systémique et de la rémanence des symptômes.

Source: JCI Insight 7 Dec, 2020 DOI : 10.1172/jci.insight.145027 Metabolic reprogramming and epigenetic changes of vital organs in SARS-CoV-2 induced systemic toxicity

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Équipe de rédaction SantélogDéc 9, 2020Rédaction Santé log

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