Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de pré-impression, les chercheurs ont examiné le rôle des lectines-1 de type immunoglobuline de liaison à l’acide sialique (CD169), un récepteur spécifique des cellules myéloïdes, dans la facilitation de l’infection par l’angiotensine du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SARS-CoV-2) -macrophages déficients en enzyme de conversion 2 (ACE2) et son effet sur l’expression des cytokines pro-inflammatoires.
Sommaire
Contexte
Les monocytes et les macrophages, y compris les macrophages alvéolaires résidant dans les tissus, n’ont pas été directement associés à une infection productive par le SRAS-CoV-2 car ils n’expriment pas l’ACE2 ; cependant, des études ont signalé la présence d’acide ribonucléique (ARN) et d’antigène du SRAS-CoV-2 dans ces cellules.
L’activation aberrante de ces cellules dans la maladie à coronavirus sévère 2019 (COVID-19) induit de manière robuste l’expression du gène stimulé par l’interféron (ISG) et des niveaux élevés de cytokines pro-inflammatoires, notamment l’interleukine 6 (IL-6), le facteur de nécrose tumorale α (TNFα ), et IL-1β, tous des moteurs potentiels du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA).
Des études sur les tissus post-mortem de patients COVID-19 décédés ont montré des macrophages alvéolaires résidant dans les tissus et des populations de cellules myéloïdes inflammatoires enrichies en ARN du SRAS-CoV-2. Cependant, les études ont à peine étudié si le SRAS-CoV-2 peut établir une infection productive dans les monocytes et les macrophages et les mécanismes moléculaires contribuant au phénotype hyperinflammatoire intrinsèque aux cellules myéloïdes.
Certains rapports récents ont démontré que l’infection trans SARS-CoV-2 médiée par les cellules dendritiques (DC) de l’ACE2+ les cellules épithéliales ont été facilitées par CD169 car il se lie à la protéine de pointe (S) SARS-CoV-2 hautement sialylée.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont montré que le CD169 se lie au SARS-CoV-2 S et médie l’entrée du SARS-CoV-2 dans les macrophages même en l’absence d’ACE2, conduisant à une expression cytosolique restreinte du virus génomique et sous-génomique (sg) ARN.
Ils ont utilisé deux modèles de macrophages humains différents, des cellules de lignée cellulaire monocytaire de leucémie humaine (THP1) différenciées par phorbol 12-myristate 13-acétate (PMA) (THP1/PMA) et des macrophages dérivés de monocytes (MDM).
Ils ont cultivé CD14+ monocytes en présence de sérum AB humain et de facteur de stimulation des colonies de macrophages (M-CSF) pendant six jours pour obtenir des MDM primaires différenciés, avec une expression d’ACE2 sous la limite de détection. Ils ont infecté ces cellules avec un lentivirus pseudotypé SARS-CoV-2 S. En outre, ils ont incubé des cellules THP1 exprimant de manière stable le CD169 de type sauvage (wt), le CD169 mutant (R116A) ou les deux wt CD169 et ACE2 avec la protéine recombinante SARS-CoV-2 S et ont utilisé la cytométrie en flux (FC) pour observer la liaison S relative.
Résultats de l’étude
L’analyse FC a montré une liaison S significativement réduite dans les cellules THP1/CD169-R116A, indiquant que CD169 reconnaît la protéine S sialylée. La co-expression du CD169 et de l’ACE2 dans les cellules THP1 a amélioré l’infection lentivirale pseudotypée S de plus de 11 fois et de trois fois par rapport aux cellules exprimant uniquement CD169 ou ACE2, respectivement, suggérant une liaison coopérative de CD169 et ACE2 au SARS-CoV -2 S. De plus, ces résultats ont renforcé le fait que l’interaction CD169-S seule est suffisante pour favoriser l’entrée et la fusion du SRAS-CoV-2 dans les macrophages d’une manière indépendante de l’ACE2.
Les auteurs ont observé une atténuation marquée de l’infection lentivirale pseudotypée S dans CD169+ macrophages lors du traitement avec les anticorps ciblant le domaine N-terminal (NTD), ce qui suggère que l’interaction CD169-S facilite l’entrée du SRAS-CoV-2 d’une manière distincte de l’ACE2. En conséquence, les résultats ont des implications pour le traitement par anticorps des patients atteints de COVID-19, car les thérapies actuelles se concentrent principalement sur les anticorps ciblant le domaine de liaison au récepteur (RBD). Cependant, les anticorps neutralisants ciblant les MTN bloquant l’entrée dépendante de l’ACE2 et indépendante de l’ACE2 pourraient également supprimer puissamment la signature inflammatoire myéloïde/macrophage intrinsèque.
Dans les macrophages THP1/PMA, les auteurs ont observé que l’entrée SARS-CoV-2 médiée par CD169 était aussi efficace que celle médiée par ACE2. Par conséquent, il n’y avait pas de différences significatives dans les niveaux d’ARN guide (ARNg) à des moments précoces (jusqu’à six heures après l’infection (hpi)) entre CD169+ACE2+ ou CD169+/ACE2+ Macrophages THP1/PMA, suggérant l’absence de toute restriction aux étapes initiales de la réplication du SRAS-CoV-2, telles que l’attachement et la fusion, dans CD169+ Macrophages THP1/PMA.
La synthèse de l’ARN du SRAS-CoV-2 se produit dans les vésicules à double membrane (DMV) dérivées du réticulum endoplasmique (ER). Les auteurs ont observé moins d’ARN double brin (ARNdb) dans le CD169 infecté par le lentivirus pseudotypé SARS-CoV-2 S+ macrophages, reflétant probablement l’altération sélective de la formation de DMV et à son tour d’ARN du SRAS-CoV-2. Cependant, lors de la restauration de l’expression de l’ACE2 dans le THP-1/PMA et les MDM primaires, ils ont commencé la production infectieuse de SARS-CoV-2, suggérant que les macrophages étaient permissifs à la réplication virale d’une manière dépendante de l’ACE2.
Fait intéressant, le traitement clinique avec le remdesivir (RDV) bloqué de novo Expression de l’ARN du SRAS-CoV-2 et réduction significative de l’expression des cytokines pro-inflammatoires dans le CD169 non infecté de manière productive+ macrophages. Cette découverte a suggéré que les ARN SARS-CoV-2 nouvellement synthétisés, à savoir, l’ARNg à sens négatif, l’ARNdb et les ARNsg sont les principaux moteurs des activations immunitaires innées dans les macrophages, et non l’interaction de la protéine S avec l’ACE2. Cette découverte présente une nouvelle stratégie thérapeutique pour lutter contre l’hyperinflammation chez les patients atteints de COVID-19.
conclusion
Bien que le CD169 ait facilité l’entrée du SRAS-CoV-2 dans les macrophages et les monocytes d’une manière indépendante de l’ACE-2 et amélioré la cinétique de la réplication du SRAS-CoV-2 et l’ampleur de l’infection même pendant l’entrée médiée par l’ACE2, son mécanisme moléculaire reste incertain. Néanmoins, l’étude a mis en évidence un rôle post-entrée de l’ACE2 dans le cycle de vie du SRAS-CoV-2 dans les macrophages.
Les études futures devraient explorer plus avant le mécanisme d’entrée du SRAS-CoV-2 médié par le CD169 indépendant de l’ACE2 dans les macrophages, entraînant la réponse immunitaire hyperactivée pendant l’infection par le SRAS-CoV-2 pour fournir des informations sur les restrictions post-entrée au niveau moléculaire sur le virus. réplication et les déterminants viraux qui déclenchent l’activation immunitaire innée.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
