La plupart des personnes infectées par le SRAS-CoV-2 sont capables de se remettre de la maladie à la maison, même si elles peuvent subir des progressions de la maladie très stressantes. Certains ne présentent aucun symptôme. Mais environ dix pour cent des personnes touchées tombent si gravement malades qu'elles doivent être soignées dans un hôpital.
L'hypothèse selon laquelle un système immunitaire faible est à l'origine d'une progression sévère est à courte vue. Surtout avec des progressions critiques, le système immunitaire travaille sous une pression intense mais ne parvient pas à contrôler le virus.
Un groupe de recherche berlinois a maintenant observé comment le SRAS-CoV-2 utilise un mécanisme de défense du système immunitaire pour détourner de plus en plus les cellules des muqueuses du corps et s'y multiplier. Leur étude vient de paraître dans la revue EMBO Molecular Medicine.
"Cela peut nous expliquer en partie pourquoi le système immunitaire a du mal à réguler ou même à vaincre l'infection chez certaines personnes, " dit le Dr Julian Heuberger, scientifique à la Division d'hépatologie et de gastroentérologie de la Charité - Département de médecine de l'Universitätsmedizin Berlin.
Il est le premier auteur de l'étude et membre d'un groupe de recherche Emmy Noether dirigé par le PD Dr. Michael Sigal à Charité et le Berlin Institute for Medical Systems Biology (BIMSB), partie du Centre Max Delbrück de médecine moléculaire de l'Association Helmholtz (MDC).
Pour l'étude, le groupe de recherche a coopéré avec des chercheurs du Max Planck Institute for Infection Biology (MPIIB), Freie Universität Berlin, et l'Université de Hong Kong.
Réellement, le corps humain a un mécanisme de défense très efficace contre les envahisseurs, basé sur l'interaction de diverses cellules immunitaires. Les cellules T jouent un rôle important à cet égard :lorsqu'elles rencontrent des virus dans l'organisme, ils détruisent les cellules affectées.
Ils sécrètent également la molécule de signalisation interféron-gamma (IFN-γ). D'un côté, L'IFN-γ combat les agents infectieux. D'autre part, il appelle d'autres cellules immunitaires sur les lieux.
Heuberger et ses collègues ont maintenant montré comment le SARS-CoV-2 peut transformer ce mécanisme de protection médié par l'IFN-γ en son contraire. Car en plus des cellules immunitaires, les cellules de la membrane muqueuse du corps répondent également à l'IFN-γ en formant davantage de récepteurs ACE2.
Le SARS-CoV-2 a besoin de ces récepteurs ACE2 comme porte d'entrée dans les cellules. Cellules infectées, à son tour, faire plus d'ACE2. De cette façon, la réponse IFN-γ des cellules épithéliales et le virus lui-même intensifient l'infection par le SRAS-CoV-2.
Les patients infectés par le SRAS-CoV-2 présentent parfois des symptômes gastro-intestinaux. Afin d'observer la cascade immunitaire dans les cellules intestinales, Heuberger cultivait des organoïdes du côlon humain. Un organoïde est une sorte de mini-organe dans une boîte de Pétri, à peine la taille d'une tête d'épingle.
Les organoïdes du côlon sont basés sur des cellules issues de biopsies intestinales. Ils se développent en unités tridimensionnelles et reproduisent la physiologie des cellules de la membrane muqueuse du tractus intestinal humain.
Ces organoïdes du côlon sont un outil très utile. Nous pouvons les utiliser pour explorer l'interaction complexe de différentes voies de signalisation qui contrôlent la différenciation cellulaire, des cellules souches aux cellules épithéliales spécialisées. »
Dr Julian Heuberger, Scientifique, Service d'Hépatologie et de Gastro-entérologie, Charité - Universitätsmedizin Berlin
Les scientifiques ont d'abord traité les cellules intestinales cultivées avec de l'IFN-γ pour simuler la réponse immunitaire du corps. Ensuite, ils ont infecté les organoïdes avec le SRAS-CoV-2. En utilisant l'analyse de l'expression génique et un microscope à balayage laser - un microscope optique spécial qui balaye un échantillon point par point - ils ont pu mesurer l'augmentation de l'expression de l'ACE2 dans les organoïdes. En outre, l'amplification en chaîne par polymérase (PCR) quantitative a détecté une augmentation de la production de virus.
En d'autres termes, plus d'IFN-γ signifie plus d'ACE2. Plus d'ACE2 signifie que plus de virus peuvent entrer dans les cellules. Plus il y a de virus qui pénètrent dans les cellules, plus il y a de virus produits. Ainsi, la réponse immunitaire et la réponse des cellules de surface à l'infection ouvrent la voie au SARS-CoV-2.
"Nous émettons l'hypothèse qu'une forte réponse immunitaire peut augmenter la sensibilité des cellules des muqueuses au SARS-CoV-2, " dit le responsable de l'étude, Dr Michael Sigal. Il dirige la Barrière Gastro-intestinale, Laboratoire de régénération et de cancérogenèse à la Charité et au MDC et est gastro-entérologue à la Charité.
« Si la concentration d'IFN-γ est plus élevée d'emblée ou si l'infection déclenche une production très excessive d'IFN-y, les virus ont probablement plus de facilité à pénétrer dans les cellules." Cependant, les conditions dans lesquelles cela se produit réellement doivent encore être étudiées dans le cadre d'essais cliniques.
Les résultats de l'étude portent l'idée d'une approche de traitement pour les cours COVID-19 sévères, Heuberger estime :« Une stratégie possible pourrait être d'équilibrer la réponse IFN-γ avec des médicaments. Cependant, cela nécessiterait d'abord une analyse très détaillée des mécanismes sous-jacents à la réponse IFN-γ.
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