Streptococcus pneumoniae module l’immunité de l’hôte contre le SRAS-CoV-2

Des scientifiques du Royaume-Uni et des États-Unis ont récemment étudié les conséquences immunologiques des Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) infection chez les patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). L’étude révèle que S. pneumoniae, qui est une bactérie à Gram positif responsable de la pneumonie, peut moduler le système immunitaire de l’hôte pour faciliter l’échappement immunitaire du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). L’étude est actuellement disponible sur le medRxiv* serveur de préimpression.

Contexte

La colonisation bactérienne dans les voies respiratoires supérieures est considérée comme l’un des principaux facteurs de risque de COVID-19. Dans ce contexte, des études ont montré que la co-occurrence d’une maladie invasive à pneumocoque chez les patients COVID-19 augmente le risque de mortalité.

Mécaniquement, une interaction entre S. pneumoniae et les virus respiratoires, tels que le virus de la grippe et le virus respiratoire syncytial, dans les voies respiratoires supérieures augmentent le risque de pneumonie à pneumocoques secondaire. Cependant, chez les patients COVID-19, l’incidence de la pneumonie à pneumocoques n’a été observée que rarement. Cela pourrait être dû à une faible transmission bactérienne due à des mesures de contrôle non pharmacologiques ou à une faible détection bactérienne en raison d’une utilisation excessive d’antibiotiques empiriques.

Du point de vue immunologique, des études ont montré que lors d’une infection virale, la colocalisation bactérienne dans les voies respiratoires supérieures peut entraîner une modulation des réponses immunitaires de l’hôte, ce qui peut à son tour faciliter l’évasion immunitaire du virus.

Dans la présente étude, les scientifiques ont étudié l’impact de S. pneumoniae et la co-infection SARS-CoV-2 sur les réponses immunitaires adaptatives de l’hôte.

Étudier le design

L’étude a été menée sur des travailleurs de la santé atteints de COVID-19 asymptomatique ou légèrement symptomatique et des patients COVID-19 hospitalisés atteints d’une maladie modérée à sévère. Dans les deux groupes, les scientifiques ont estimé la prévalence de S. pneumoniae et la co-infection par le SRAS-CoV-2 et son impact sur la gravité du COVID-19, les réponses immunitaires et l’inflammation.

Prévalence de la colonisation pneumococcique parmi les travailleurs de la santé et les patients positifs et négatifs pour le SRAS-CoV-2. A) Conception expérimentale de l’étude avec le type d’échantillon, le calendrier de collecte d’échantillons et mesurable par type d’échantillon représenté à la fois pour les TS et les cohortes de patients. Dans la cohorte de patients, les échantillons des jours 2 et 7 n’ont été collectés que pour les personnes hospitalisées. BC) Graphiques en anneau montrant le pourcentage de prévalence du pneumocoque chez les patients B) HCW (n = 85) et C) (n = 400), infectés et non infectés par le SRAS-CoV-2. Le test exact de Fisher a été utilisé pour comparer les pourcentages. D) Pourcentage de taux de colonisation pneumococcique détecté dans la cohorte de patients pendant les périodes calendaires de différentes règles de restrictions de circulation appliquées. 5% (6/119) d’avril à juin, 17,3% (13/75) de juillet à septembre, 8,5% (13/154) d’octobre à décembre et 5,8% (3/52) en janvier. E) Niveaux de charge virale, exprimés en copies d’ARN/ml détectés par Genesig RT-qPCR chez les HCW non colonisés (n=19, bleu clair) et Spn-colonisés (n=10, jaune) et les patients non colonisés ( n=73, lilas) et colonisé par Spn (n=19, vert).

Observations importantes

Sur 85 agents de santé inscrits, 29 ont été testés positifs pour le SRAS-CoV-2 et 17 ont été testés positifs pour S. pneumoniae. La prévalence de S. pneumoniae l’infection était significativement plus élevée chez les participants positifs au SRAS-CoV-2 que chez les participants négatifs au SRAS-CoV-2.

De même, sur 400 patients hospitalisés inscrits, 255 ont été testés positifs pour le SRAS-CoV-2 et 35 ont été testés positifs pour S. pneumoniae. Cependant, aucune différence significative dans S. pneumoniae une prévalence a été observée entre les patients positifs et négatifs pour le SARS-CoV-2. Surtout, aucun effet de S. pneumoniae une co-infection sur la charge virale des voies aériennes supérieures et la gravité de la maladie a été observée chez les participants.

Réponses des anticorps muqueux au SRAS-CoV-2

Étant donné que le SRAS-CoV-2 attaque principalement les cellules épithéliales des voies respiratoires supérieures, l’immunité antivirale muqueuse induite par les anticorps IgA devrait jouer un rôle vital dans l’élimination précoce du virus.

Pour caractériser les réponses immunitaires des muqueuses, les scientifiques ont mesuré les niveaux d’anticorps anti-SARS-CoV-2 spécifiques aux IgA dans des échantillons de salive et de nez. Les résultats ont révélé que chez les travailleurs de la santé positifs au SRAS-CoV-2, S. pneumoniae la co-infection a entraîné une réduction significative des réponses muqueuses IgA au SRAS-CoV2. Cependant, chez les patients hospitalisés positifs pour le SRAS-CoV-2, ce changement n’était pas très important. En ce qui concerne les réponses systémiques en anticorps, les travailleurs de la santé positifs au SRAS-CoV-2 avec S. pneumoniae la co-infection a montré une tendance à une induction plus faible des réponses immunitaires spécifiques des IgG au SRAS-CoV-2. Cependant, chez les patients hospitalisés avec S. pneumoniae co-infection, des niveaux significativement plus faibles d’anticorps anti-SARS-CoV-2 spécifiques aux IgG ont été détectés dans les échantillons de sérum.

Pour l’évaluation mécanistique, les scientifiques ont mené une série d’expériences de co-colonisation avec un virus grippal vivant atténué et S. pneumoniae.

Les constatations ont révélé que S. pneumoniae l’infection s’est produite avant l’exposition au virus de la grippe a conduit à la suppression des réponses immunitaires IgA au virus de la grippe. En revanche, aucune altération de ce type n’a été observée lorsque l’exposition virale a eu lieu avant S. pneumoniae infection.

Réponses des cellules B et des cellules T mémoire au SRAS-CoV-2

Pour évaluer l’immunité humorale à long terme, les scientifiques ont isolé les cellules B mémoire spécifiques du SRAS-CoV-2 à partir des cellules mononucléées du sang périphérique des participants. Les résultats ont révélé que la co-infection avec S. pneumoniae et le SRAS-CoV-2 a entraîné une réduction de la réponse des cellules B mémoire aux antigènes du SRAS-CoV-2 chez les travailleurs de la santé et les patients.

Chez les patients hospitalisés co-infectés par S. pneumoniae, des niveaux significativement plus faibles de réponse des lymphocytes T CD4+ aux antigènes SARS-CoV-2, nucléocapside et S1 ont été observés. Une tendance similaire a été observée pour les réponses des lymphocytes T CD8+ à différents antigènes du SRAS-CoV-2.

Réaction inflammatoire

Les scientifiques ont mesuré les niveaux de 30 cytokines dans des échantillons nasaux et sériques au cours d’une infection aiguë pour étudier les réponses inflammatoires induites par le SRAS-CoV-2. Les résultats ont révélé que chez les patients hospitalisés, S. pneumoniae la co-infection a entraîné une réduction du profil inflammatoire sérique. Cependant, tant chez les travailleurs de la santé colonisés que non colonisés, le niveau d’inflammation était plus faible que chez les patients hospitalisés.

Dans les échantillons nasaux, il est intéressant de noter que les travailleurs de la santé ont montré des niveaux réduits de certaines cytokines associées à la maturation et à la différenciation des cellules T. Il est important de noter que tant chez les travailleurs de la santé que chez les patients hospitalisés, S. pneumoniae l’infection n’a pas causé de variation des cytokines associée à la prolifération et à l’activation des lymphocytes T.

Importance de l’étude

L’étude souligne l’importance de S. pneumoniae infection chez les patients COVID-19 en modulant l’immunité adaptative de l’hôte contre le SRAS-CoV-2, qui à son tour peut faciliter l’évasion immunitaire virale. Comme l’ont mentionné les scientifiques, la colocalisation de S. pneumoniae avec le SARS-CoV-2 peut augmenter le risque de réinfection à long COVID ou SARS-CoV-2.

*Avis important

medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.