Dans un article récent publié dans le Cellule de développement journal, les chercheurs ont rapporté que l’anosmie induite par le coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère était basée sur des processus non indépendants des cellules.
Sommaire
Introduction
Une incapacité à sentir, connue sous le nom d’anosmie transitoire, est fréquemment corrélée à de nombreuses infections virales des voies respiratoires supérieures, telles que le SRAS-CoV-2. La congestion nasale induite par une infection virale limite généralement les odorants dans les neurones sensoriels, entraînant une perte d’odorat. D’autre part, l’anosmie survient de manière autonome à partir des symptômes nasaux de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) et peut persister pendant des mois après la résolution de l’infection. Il convient de noter que le processus fondamental de l’anosmie dans le COVID-19 est encore inconnu.
Selon un article publié en 2020 par Bilinska et al., les neurones sensoriels olfactifs (OSN) n’exprimaient pas les protéines d’entrée de la cellule hôte pour le SRAS-CoV-2, ce qui rend une infection virale de ces neurones extrêmement rare. Ces caractéristiques moléculaires et pathologiques renforcent la probabilité que le COVID-19 provoque une anosmie par des processus non indépendants des cellules.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont analysé un travail nommé « perturbation non cellulaire autonome de l’architecture nucléaire comme cause potentielle d’anosmie induite par COVID-19 » par Zazhytska et al., publié dans le Cellule revue en 2022.
Zazhytska et son équipe ont étudié les altérations moléculaires non indépendantes des cellules survenant chez les hamsters dorés lors d’une infection par le SRAS-CoV-2. Ils ont recueilli l’épithélium olfactif (OE) de hamsters dorés infectés par le SRAS-CoV-2 ou fictifs un, trois et 10 jours après l’infection et ont effectué un séquençage d’acide ribonucléique (ARN) unicellulaire (scRNA-seq) pour évaluer les altérations du gène expression et composition cellulaire suite au COVID-19. Ces chercheurs ont également exploré les altérations transcriptionnelles dans les cellules OE.
En outre, Zazhytska et al. obtenu du sérum de hamsters infectés par le SRAS-CoV-2 et utilisé une irradiation ultraviolette (UV) pour inactiver le virus avant d’introduire le sérum dans la cavité nasale de hamsters naïfs de virus afin de déterminer si l’anosmie était vraiment non cellulaire autonome. De plus, ils ont utilisé des tissus humains post-mortem pour examiner la signification de leurs observations chez l’homme, en comparant les altérations de l’expression génique chez les personnes et les témoins infectés par le SRAS-CoV-2.
Résultats et discussions
Zazhytska et al. découvert 13 types de cellules distincts et constaté que les cellules sustentaculaires (SUS), exprimant le récepteur de la protéine de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), représentaient les cellules les plus infectées. Même si la microglie et d’autres cellules immunitaires ont montré une absorption virale significative, seul un infime pourcentage d’OSN a été infecté.
Les conséquences cellulaires de l’infection directe par le SRAS-CoV-2 ont été démontrées par une diminution drastique de la proportion de cellules SUS, alors que la viabilité des OSN n’a pas été altérée. De plus, la composition cellulaire était revenue à la normale et le virus avait disparu de toutes les cellules OE au jour 10.
Zazhytska et son équipe ont découvert une baisse substantielle des gènes associés à l’olfaction, en particulier des facteurs de transcription qui régissent les gènes de signalisation des récepteurs olfactifs (OR) et les OR, tels que l’adénylyl cyclase 3 (Adcy3), suite au COVID-19. Ils ont découvert la perturbation des liaisons génomiques à large spectre des gènes OR un jour après l’infection par le SRAS-CoV-2 en utilisant des tests Hi-C (une modalité d’analyse génomique) chez les hamsters infectés par le SRAS-CoV-2 et fictifs.
De plus, des réarrangements globaux et plus étendus de la chromatine se sont produits au jour 3. Étonnamment, les réarrangements du gène OR se sont poursuivis le jour 10 après l’infection, après la clairance virale, expliquant peut-être les altérations durables liées au SRAS-CoV-2 du gène lié à la RO expression et anosmie.
Ces résultats ont indiqué qu’il était peu probable que l’anosmie soit causée par un mécanisme direct du SRAS-CoV-2, étant donné la vulnérabilité limitée des OSN à l’entrée virale et la présence d’altérations de la transcription OR et de la chromatine. De plus, les expériences avec du sérum irradié aux UV ont indiqué que les composants viraux ou cellulaires libérés par d’autres cellules infectées, probablement les cellules SUS infectées, provoquent des altérations généralisées de l’architecture nucléaire concernant les gènes OR dans les OSN.
Dans les autopsies humaines, Zazhytska et al. ont découvert une baisse préférentielle de l’expression des gènes liés à la RO, tels que Adcy3 et d’autres transcrits olfactifs vitaux. En outre, ils ont constaté une perte importante de contacts à longue distance, dont beaucoup étaient uniques aux gènes associés à la RO, lors de la correspondance des cartes d’interaction Hi-C entre les OSN à partir d’autopsies humaines témoins et d’échantillons post-mortem d’individus infectés par le SRAS-CoV-2.
conclusion
Collectivement, les auteurs ont noté que les résultats de l’étude entreprise par Zazhytska et son équipe soutenaient la théorie selon laquelle la perte d’odorat induite par le SRAS-CoV-2 était causée par l’altération non autonome des connexions génomiques à large spectre des gènes associés à la RO. . De telles anomalies architecturales nucléaires pourraient ne pas être rapidement restaurées dans les cellules post-mitotiques comme les OSN, expliquant potentiellement la poursuite des phénotypes d’anosmie et d’autres caractéristiques associées comme la parosmie, une perception déformée de l’odeur, pendant des semaines/mois après l’infection.
Notamment, la recherche de Zazhytska et al. soulevé de nombreuses préoccupations intrigantes. Bien que l’essai ait montré que le processus de perte d’odorat induit par le COVID-19 n’était pas autonome sur les cellules et ne nécessitait pas de virus vivant, les composants exacts responsables n’ont pas encore été découverts.
En outre, les auteurs ont suggéré que les molécules possibles comprenaient des substances libérées par les cellules infectées par le SRAS-CoV-2 comme des cytokines, des morceaux circulants de cellules SUS et des fragments viraux non viables. En effet, le mécanisme via un tel composé induit des changements spectaculaires dans l’architecture nucléaire des OSN était également incertain.
