Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont étudié l’expression des protéines régulatrices du complément (CRP) dans la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) pour identifier les modèles potentiels de CRP dérégulés et déterminer s’ils contribuent à la pathogenèse du COVID-19.
Sommaire
Arrière plan
Des études ont rapporté une activation du complément chez les patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) par une expression sérologique élevée des facteurs de complément C3a et C5b-9 et un dépôt de complément accru dans les tissus. Les CRP tels que le cluster de différenciation (CD)46, CD55, CR1 (récepteur C3b/C4b 1 du complément) et CD59 contrôlent la suractivation du complément et empêchent le dépôt de complément et la lyse des cellules.
Cependant, les données sur le rôle des CRP au cours des infections virales par leur régulation de l’activation en cascade du complément, les effets directs potentiels sur les processus antiviraux et les réponses immunologiques font défaut.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué les niveaux de gène (ISG) stimulés par l’interféron (IFN) et les niveaux de CRP dans les infections par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) pour examiner les schémas de CRP dérégulés dans le COVID-19 et leur contribution en complément suractivation.
Une analyse de séquençage de l’acide ribonucléique (ARN) unicellulaire (scRNA-seq, avec 61 022 cellules individuelles) a été réalisée sur des cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) isolées de patients hospitalisés infectés par le SRAS-CoV-2 pour caractériser les réponses immunitaires, évaluer l’expression de la CRP signatures dans différentes populations cellulaires et explorer l’implication potentielle de la CRP dans la pathogenèse du COVID-19.
Des individus en bonne santé sans COVID-19 ont servi de témoins, à partir desquels 15 705 cellules individuelles ont été soumises à une analyse scRNA-seq. Une analyse intégrée de sous-clustering des monocytes, des lymphocytes T et des lymphocytes B a été réalisée pour explorer l’expression de la CRP dans des sous-populations cellulaires particulières.
En outre, des analyses discriminatoires de sous-population de PBMC, une analyse de cytométrie en flux (FC), une ontologie de gène fonctionnel (GO), une analyse d’enrichissement d’ensemble de gènes (GSEA) et une analyse UMAP ont été effectuées. Les profils d’expression de CD55 et CD59 dans les monocytes, les lymphocytes B et T des patients COVID-19 ont été évalués à l’aide d’une analyse FACS (tri cellulaire activé par fluorescence). Les ISG tels que la protéine inductible IFN alpha (IFI)-6, 27, TM3, 44L, T1, T3, STAT2 (transducteur de signal et activateur de la transcription 2), les expressions ISG-15 et 20 ont été évaluées dans les lymphocytes B et T et les monocytes.
résultats et discussion
L’analyse scRNA-seq, l’analyse de sous-clustering intégrée et l’analyse FACS ont montré une régulation à la hausse de CD55 et CD59 chez les individus atteints de COVID-19 sévère et critique que chez les témoins dans les monocytes et les lymphocytes T. L’analyse FC a confirmé le schéma distinctif des niveaux élevés de CD55 dans les monocytes et les sous-populations de lymphocytes T chez les personnes atteintes de COVID-19 sévère. La régulation à la hausse du CD55 était associée à des niveaux inférieurs d’ISG dans le COVID-19 sévère pour le CD14+ Amas de monocytes classiques IL1B, CD14+CD16+CXC motif chimiokine ligand 10 (CXCL10) groupe de monocytes intermédiaires et le groupe de monocytes non classiques CD16 +.
Les niveaux de CD55 étaient plus élevés dans le CD14+ monocytes que dans CD16+ monocytes. L’expression d’IFI-6, d’ISG-15 et d’ISG-20 était la plus élevée parmi tous les patients COVID-19 et les individus témoins et s’est maintenue parmi ceux atteints d’infections graves par le SRAS-CoV-2, contrastant l’expression d’ISG parmi les monocytes où tous les ISG ont montré des résultats similaires modèles d’expression. L’expression de l’ISG dans les lymphocytes T des patients COVID-19 gravement malades était comparable à celle des témoins. Une expression élevée de CD55 a été observée parmi les CD4+ Lymphocytes T que CD8+ les lymphocytes et les cellules tueuses naturelles (NK), indiquant que la réduction de l’ISG peut être associée à une régulation à la hausse de CD55 parmi les cellules T CD4+.
Les niveaux élevés de CD55 dans les groupes de lymphocytes T infectés par le SRAS-CoV-2 sévère étaient significatifs pour la plupart des groupes, à l’exception du CD8+ amas de cellules épuisées cytotoxiques. Des réponses IFN plus faibles étaient associées à des taux de CD55 plus élevés dans les lymphocytes B. Des tendances similaires de niveaux inférieurs d’ISG dans les cas graves de COVID-19 et de COVID-19 gravement malades après l’élévation dans les infections légères au SRAS-CoV-2 ont été observées. Les niveaux d’ISG étaient identiques à ceux notés parmi les lymphocytes T, avec la plus grande expression d’ISG-15 et 20 et une expression soutenue d’ISG-20 dans les infections graves au SRAS-CoV-2.
Une expression plus faible d’ISG était associée à une expression plus élevée de CD55 parmi tous les groupes de lymphocytes B d’individus atteints d’infections graves par le SRAS-CoV-2. L’expression des ISG IFI-6, 27, TM3, 44L, T1 et T3 a augmenté jusqu’aux niveaux observés chez les témoins et était presque indétectable. En revanche, STAT2, ISG-15 et 20 ont montré des expressions plus élevées soutenues parmi tous les clusters cellulaires, y compris ceux des personnes atteintes d’infections critiques par le SRAS-CoV-2. Les plasmablastes et les plasmocytes ont montré la plus grande expression d’ISG-20 et 15 en contraste frappant avec les autres amas cellulaires, respectivement.
L’élévation des niveaux de CD55 était évidente parmi tous les groupes de patients gravement infectés par le SRAS-CoV-2 par rapport aux témoins, bien que la signification statistique n’ait pas été atteinte. Le CD46 était régulé positivement dans les monocytes, les lymphocytes T et B. Il est intéressant de noter qu’une réduction de l’expression de CD55 a été observée dans les monocytes de patients atteints de COVID-19 critique par rapport aux patients atteints d’une infection grave par le SRAS-CoV-2, ce qui peut contribuer au dépôt soutenu de complément dans les monocytes convalescents de COVID-19.
Une expression accrue de CD59 dans les monocytes peut s’être produite puisque le CD59 agit à l’étape finale de la cascade, inhibant la formation et le dépôt de C5b-9 et donc la lyse cellulaire médiée par le complément, dans les monocytes et les granulocytes de patients infectés par le SRAS-CoV-2 gravement et gravement malades . La régulation à la hausse de CD55 et de CD46 chez les patients COVID-19 graves et gravement malades peut constituer un effort supplémentaire pour activer la machinerie d’arrêt de l’activation du complément et protéger les PBMC qui forment la ligne de défense initiale.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont mis en évidence une régulation positive du CD55 spécifique au COVID-19 dans les PBMC associée à des réponses IFN plus faibles, indiquant un rôle potentiel du CD55 dans la pathogenèse des infections par le SRAS-CoV-2.
*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.
