Alors que les programmes de vaccination de masse ont contribué à mettre fin aux restrictions mondiales sur les voyages et à réduire considérablement les décès dus à la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), de nouvelles variantes continuent d’émerger qui peuvent défier et parfois surmonter à la fois l’immunité naturelle et induite par le vaccin. Ces nouvelles variantes préoccupantes peuvent provoquer des pathologies différentes de la souche de type sauvage d’origine. Les chercheurs ont étudié la pathologie et la réponse inflammatoire à la variante Delta chez la souris.
Étude : La variante SARS-CoV-2 Delta induit une pathologie et des réponses inflammatoires améliorées chez les souris K18-hACE2. Crédit d’image : Carl DMaster/Shutterstock
Une version préimprimée de l’étude est disponible sur le bioRxiv* serveur pendant que l’article est soumis à un examen par les pairs.
L’étude
Les chercheurs ont évalué les doses appropriées pour défier les souris exprimant l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (ACE2) avec des variantes de type sauvage, Alpha, Beta et Delta. Ils ont observé qu’à une dose de 10 ^ 3 PFU, le type sauvage tuerait 50% des souris, tandis que Alpha et Beta entraîneraient une mortalité de 80/100% au septième jour, respectivement. Delta a montré des niveaux de mortalité similaires à ceux du type sauvage à cette dose, mais a nettement surpassé la souche ancestrale une fois que la dose a été augmentée à 10 ^ 4. Alors que Alpha et Beta ont causé plus de mortalité chez les souris que Delta, la souche Delta a provoqué des symptômes plus durables chez les souris survivantes. Pour une expérimentation plus poussée, les scientifiques ont opté pour une dose de 10^3 PFU.
Pour mieux comprendre la manifestation de différentes variantes, les chercheurs ont surveillé la température rectale et la perte de poids chez les souris infectées. Alors que les souris infectées par Alpha ont montré les symptômes attendus de perte de température et de poids, les souris atteintes de Delta ont conservé leur température corporelle et n’ont pas perdu de poids. La plupart des souris infectées par Alpha ont dû être euthanasiées au sixième jour, contrairement à celles infectées par Delta.
Suite à cela, les scientifiques ont étudié la charge d’ARN chez les souris les deuxième et sixième jours. Ils ont collecté des fluides de lavage pulmonaire, cérébral et nasal et quantifié la charge d’ARN viral à l’aide de la transcription inverse de la réaction en chaîne par polymérase en temps réel (qRT-PCR). Ils ont trouvé très peu de différence dans les poumons ou les narines, la charge d’ARN diminuant en dessous des niveaux détectables au sixième jour. Cependant, les souris infectées par la souche Delta n’ont montré aucun ARN détectable dans le cerveau.
Les chercheurs ont ensuite effectué une analyse histopathologique sur les poumons de souris infectées les deuxième et sixième jours pour mieux comprendre la pneumonie et l’encéphalite causées par la maladie. Ils ont constaté que l’inflammation et le recrutement de cellules inflammatoires étaient significativement avancés chez les souris infectées par la souche Delta par rapport à la souche Alpha, principalement des lymphocytes et des histiocytes. Cette tendance s’est poursuivie jusqu’au sixième jour, avec 36,86 lymphocytes marginaux par mm de longueur d’endothélium contre 12,19.
Pour étudier plus en détail cette inflammation accrue, les scientifiques ont examiné les niveaux de cytokines pro-inflammatoires dans les poumons. Les souris infectées par Delta ont montré une augmentation massive d’IL-1Beta, de TNFalpha et de CXCL10 par rapport aux souris infectées par la variante Alpha. RNAseq a ensuite été réalisé pour mieux caractériser le profil transcriptionnel mais n’a révélé aucune différence significative dans le sgRNA viral.
Cela a été suivi par des lectures de séquençage de l’ARN pulmonaire, qui ont révélé des changements brusques dans le transcriptome. Le deuxième jour, les souris infectées par Alpha et Delta ont montré que des milliers de gènes différents statistiquement significatifs étaient exprimés de manière différentielle par rapport aux souris qui n’avaient pas été infectées, et cela a fortement augmenté au sixième jour. Les deux variantes activent un ensemble similaire de gènes hôtes.
Pour approfondir cette question, une analyse des termes de l’ontologie des gènes (GO) a été effectuée. Cela a montré que les souris infectées par Delta avaient un nombre plus élevé de termes GO uniques enrichis au jour six, principalement liés aux réponses immunitaires, y compris les antiviraux, le recrutement des lymphocytes et les voies associées aux cellules T et à l’IFN-bêta, ainsi qu’une expression accrue de l’interféron. gènes de réponse.
Les scientifiques se sont ensuite penchés sur l’augmentation de l’expression des gènes de réponse à l’interféron. Ils ont découvert que TGTP1 et IFI211 sont les gènes les plus exprimés chez les souris infectées par Delta au sixième jour, montrant une multiplication par 2 d’environ 50 000 et d’environ 10 000, respectivement. Ces gènes sont également élevés chez les souris infectées par Alpha, mais pas dans la même mesure.
Ils ont mesuré les interférons de type I et II et les surnageants pulmonaires pour mieux comprendre la réponse à l’interféron chez les souris infectées par Delta et ont découvert un IFNalpha et bêta modeste mais une augmentation significative de l’IFNgamma.
Conclusion
Les auteurs soulignent qu’ils ont contribué à montrer qu’une provocation sublétale avec la variante delta du SARS-CoV-2 induit une inflammation plus histopathologique que la variante alpha et augmente les réponses interférons. Ils ont également aidé à clarifier les doses de variants du SRAS-CoV-2 pour de futures études et observé les changements dans l’expression des gènes causés par Delta. Ces informations pourraient être précieuses pour les futurs chercheurs et aider à informer les travailleurs de la santé des patients infectés par la souche Delta.
*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.
