La pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) a fait des ravages sur la santé humaine pendant plus de deux ans, avec plus de 6,16 millions de décès documentés. Les symptômes respiratoires et neurologiques ont été prédominants dans cette maladie. Une nouvelle étude dans le journal de Neurosciences cliniques et translationnelles décrit les caractéristiques neurologiques de la COVID-19, à court et à long terme.
Sommaire
introduction
L’agent pathogène à l’origine de cette épidémie, le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2), est considéré comme un virus respiratoire, la plupart des cas mortels succombant à une pneumonie sévère ou à un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Cependant, dans les cas critiques de COVID-19, le dysfonctionnement de plusieurs organes est la règle.
Cela comprend les lésions du système cardiovasculaire, des reins et du système nerveux central (SNC). La protéine et le matériel génétique du SARS-CoV-2 ont été extraits du tissu cérébral et du liquide céphalo-rachidien (LCR) qui baigne le SNC chez certains patients. Cependant, comme il s’agit de l’exception plutôt que de la règle, le mécanisme de la lésion neurologique reste inconnu.
Des caractéristiques neurologiques aiguës et chroniques ont été documentées chez les patients atteints de COVID-19 – appelées NeuroCOVID dans le présent article. Dans le premier cas, les patients peuvent souffrir d’accidents vasculaires cérébraux, de lésions cérébrales ischémiques, de modifications de l’état mental, d’inflammation du cerveau ou de lésions cérébrales dues à des toxines. Le plus souvent, bien sûr, les patients signalent un mal de tête, des anomalies de l’odorat et du goût, une maladie neuropsychiatrique et des étourdissements.
Lorsque ces plaintes perdurent au-delà de la période aiguë, pendant 12 semaines ou plus à compter du début des symptômes, le patient est dit atteint du syndrome post-aigu COVID-19 (PASC), également appelé Long Covid. En plus des symptômes neurologiques, cela comprend une toux persistante ou un essoufflement, des symptômes intestinaux, une gêne thoracique et une tachycardie. Long NeuroCOVID peut se présenter sous forme de dépression, d’insomnie, de troubles cognitifs, de maux de tête et d’étourdissements.
En utilisant les collaborations de recherche internationales qui ont vu le jour avec la pandémie et en utilisant une expertise interdisciplinaire, de nombreuses connaissances ont été acquises sur les changements sous-jacents menant au Long NeuroCOVID.
Neuroinvasion
De nombreuses études ont rapporté la présence de faibles quantités de virus dans le SNC chez des patients atteints de COVID-19 mortel. Cela pourrait être dû à la virémie, le virus attaquant alors les cellules endothéliales du système vasculaire cérébral. Cela pourrait expliquer la présence de protéines du SRAS-CoV-2 ici, surmontant la barrière hémato-encéphalique.
Cependant, la neuroinvasion est un processus compliqué, car le virus devrait se répliquer dans des tissus assez différents de manière séquentielle.
La possibilité d’une entrée dans le cerveau via une invasion endothéliale par le virus a été évoquée à partir de modèles animaux étudiés au début de cette pandémie. Plus récemment, l’étude des cellules endothéliales capillaires dérivées de cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSC) a démontré le transport et la réplication virale au sein de l’endothélium cérébral.
Cela a montré des particules virales se fixant d’un côté et partant de l’autre côté de la cellule capillaire. Le plexus choroïde, une partie très vasculaire du cerveau, est essentiel au maintien de la barrière hémato-encéphalique (BHE) ainsi que de la barrière hémato-LCR. La décomposition de cette structure dans COVID-19 a été documentée, soutenant l’implication de la BHE dans la neuroinvasion par le virus.
La cavité nasale est la voie d’entrée du virus chez la plupart des patients et supporte d’énormes quantités de virus. Au sein de la muqueuse olfactive, le virus se déplace dans les terminaisons nerveuses, tant olfactives que sensorielles, et peut ainsi pénétrer dans le cerveau lui-même.
Une voie alternative est suggérée par le fait que le virus se trouve principalement dans les cellules sustentaculaires de la muqueuse respiratoire et n’a pas été trouvé dans le neurone olfactif ou le bulbe olfactif.
Les dommages au cerveau induits par le virus, y compris les réactions gliales et la neuroinflammation, sont observés principalement dans le tronc cérébral, y compris les centres respiratoires qui contiennent les noyaux du nerf vague. De nombreux symptômes neurologiques suggèrent également une lésion vagale.
Le poumon est fortement régulé par les terminaisons nerveuses vagales. Des protéines virales ont été trouvées dans le nerf vague dans des cas mortels de COVID-19. Ces résultats suggèrent certainement que le virus peut pénétrer dans le SNC via le nerf vague.
Étant donné que la plupart des données sur la neuroinvasion proviennent de décès dus au COVID-19, la propagation du virus dans les cas les plus bénins, qui constituent la majorité, et dans la phase aiguë, reste un sujet largement inconnu. D’autres voies peuvent faire l’objet de recherches supplémentaires, et il se peut fort bien qu’il existe plusieurs voies. La voie préférée peut dépendre à la fois des facteurs de l’hôte et du virus.
Physiopathologie NeuroCOVID
Les mécanismes réels des dommages au SNC dans le COVID-19 peuvent être soit une invasion virale directe des neurones et des cellules associées, soit le résultat d’une réponse neuro-immune.
Plusieurs scénarios se présentent.
L’une est la protéolyse d’un facteur clé de signalisation dans la cellule hôte, appelé facteur nucléaire (NF)-κB modulateur essentiel (NEMO), par l’enzyme principale protéase virale (Mpro). Cela pourrait perturber plusieurs voies cruciales nécessaires à la survie des cellules endothéliales, provoquant la mort de ces cellules avec des lésions microvasculaires.
Réponses neuro-immunes impliquant à la fois le système immunitaire inné, via l’activation microgliale et la formation de nodules microgliaux, et le système immunitaire adaptatif, avec une augmentation des monocytes du SNC et des cellules T auxiliaires.
Perturbation de la BHE due à la présence du virus dans le cerveau ou à cause d’une réponse immunitaire périphérique ou du SNC hyperactive.
Réactions auto-immunes dans lesquelles les anticorps anti-SARS-CoV-2 ciblent également les antigènes dans le tissu neural de l’hôte.
Quelles sont les conclusions ?
L’apparition du COVID-19 a fait avancer la science comme jamais auparavant, comme en témoigne la vitesse sans précédent du développement de vaccins et la formation d’une base de données collaborative massive de séquences génomiques du SRAS-CoV-2. L’utilisation d’ordinateurs et de programmes spécialisés d’analyse et de simulation, faisant appel à des experts de différents domaines pour prêter leurs compétences au démêlage de cet enchevêtrement, et la renaissance des études basées sur l’autopsie, avec de nouvelles «omiques», ont conduit à de nombreux progrès. pour comprendre comment NeuroCOVID se produit.
L’investissement dans des évaluations (neuro)pathologiques approfondies, ainsi que dans la recherche fondamentale et translationnelle, sera certainement payant sous la forme d’informations mécanistes pour guider l’identification des biomarqueurs et le développement de la thérapie dans NeuroCOVID-19.”
