*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.
Alors que le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et le virus de la grippe A (IAV) sont des menaces actuelles pour la santé humaine dans le monde, on ne sait pas grand-chose sur la façon dont leur infectiosité est modulée par des facteurs environnementaux. Une nouvelle prépublication examine la réponse à ces agents pathogènes dans le nez, qui est la principale porte d’entrée pour les deux.
Introduction
L’IAV affecte environ 8% de la population américaine chaque année, tandis que plus de 6,6 millions de personnes sont décédées de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) à la suite d’une infection par le SRAS-CoV-2 dans le monde. Les deux infections peuvent provoquer une maladie grave, en particulier chez les patients âgés et fragiles.
Les agents pathogènes respiratoires sont d’abord rencontrés par les cellules immunitaires de l’épithélium respiratoire. Peu d’études ont examiné les différences entre les types de cellules épithéliales et les températures dans les voies respiratoires supérieures et inférieures (URT et LRT, respectivement).
La température normale de l’URT est d’environ 33oC, contre 37oC dans le TLR. La fièvre peut les voir monter jusqu’à un maximum de 39oC. Il a été démontré que des températures plus élevées après une infection par des rhinovirus induisent des réponses antivirales, inhibant la réplication virale à 37oC chez la souris mais pas dans les cultures humaines.
L’IAV infecte les voies respiratoires et les cellules épithéliales alvéolaires à l’aide de récepteurs d’acide sialique, principalement sur les cellules ciliées. Ceux-ci sont plus rares dans les voies respiratoires inférieures et l’IAV infecte donc en plus les pneumonocytes de type 1 dans les poumons.
Le SRAS-CoV-2 infecte les cellules caliciformes et ciliées à l’aide du récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), bien que d’autres protéases d’amorçage soient également nécessaires.
Une infection grave par l’IAV est associée à une réponse antivirale plus faible, à un profil d’interféron plus faible et à une inflammation accrue, entraînant des lésions pulmonaires. Avec le SRAS-CoV-2, l’intensité de l’inflammation est généralement inférieure à celle de l’IAV.
L’étude actuelle, disponible sur le serveur de prépublication bioRxiv*ont cherché à lier l’effet de la température sur les réponses immunitaires de l’hôte dans des cultures simulant l’épithélium nasal humain.
Que montre l’étude ?
L’étude démontre l’impact de la température sur l’aptitude réplicative virale ainsi que sur la réponse de l’hôte au virus. Deuxièmement, les chercheurs ont découvert que les cultures infectées par le SRAS-CoV-2 présentaient une réponse transcriptionnelle retardée par rapport à l’IAV.
A une température de 37oC, le SRAS-CoV-2 a montré une réplication plus rapide au départ, par rapport à 33oC. À la température inférieure, il était plus lent à se répliquer que l’IAV, qui a montré une réplication comparable aux deux températures.
Suite à l’infection par l’IAV, les cellules épithéliales nasales (NEC) ont produit des interférons, des cytokines et des chimiokines appartenant aux voies immunitaires inflammatoires ou innées à des niveaux plus élevés par rapport à l’infection par le SRAS-CoV-2. Plus la fièvre est élevée, plus la production de ces cytokines est importante.
La réponse inflammatoire des cytokines avec le SRAS-CoV-2 était significativement plus faible à toutes les charges virales par rapport à l’IAV, à l’exception des cellules infectées tardivement à des températures élevées. A 37 ansoC, les cellules infectées par le SRAS-CoV-2 ont montré peu de différence dans le profil transcriptionnel des cellules infectées par un faux.
Cela suggère une «réponse immunitaire innée atténuée ou retardée» au SARS-CoV-2 au sein des NEC. La question reste de savoir si cela indique une suppression réelle de la réponse immunitaire ou un retard dans l’induction des voies immunitaires.
Cependant, un tel retard aide à expliquer pourquoi l’infection par le SRAS-CoV-2 est associée à un profil clinique plus grave que l’IAV, car des réponses inadéquates à l’interféron sont en corrélation avec un risque plus élevé de maladie grave. Des recherches bien antérieures ont montré la capacité du SRAS-CoV-2 à inhiber les voies de signalisation de l’interféron.
La température et le type de virus ont un impact sur la réponse à l’infection de l’hôte. A 33 ansoC, les cellules étaient fortement kératinisées, certains types de kératine prédominant généralement dans la langue et le palais. Cela peut signifier que les voies respiratoires se différencient en partie en réponse à des signaux de température.
Une autre explication est que la kératinisation, qui est importante dans la cicatrisation des plaies, peut montrer la capacité de ces cellules à supporter et à récupérer plus rapidement des blessures causées par une infection virale.
Les températures plus basses et l’infection par le SRAS-CoV-2 sont donc associées à des réponses infectieuses plus lentes. A 37 ansoC, la réponse à l’infection de l’hôte devient lentement perceptible, mais pourrait bien être induite par des signaux de l’hôte tels que les modèles moléculaires associés aux dommages (DAMP) plutôt que les modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMP).
Avec l’IAV, la même quantité de virus infectieux a été produite au fil du temps à l’une ou l’autre température, mais la réponse de l’hôte était différente, étant observée plus clairement à 96 heures après l’infection (HPI). Cela contraste avec d’autres études qui montrent que les réponses innées sont liées à la charge virale et nécessitent une validation supplémentaire.
« Ces données indiquent que les plages physiologiques de température doivent être prises en compte lors de l’évaluation des réponses de l’hôte à l’infection..”
Avec l’IAV, les voies de signalisation membranaires et cellulaires sont devenues actives après l’infection. Ce n’était pas le cas pour l’infection par le SRAS-CoV-2, qui a déclenché des voies transcriptionnelles liées au cytosquelette et aux projections cellulaires.
Cela pourrait peut-être s’expliquer en partie par la découverte récente que ce dernier utilise des microvillosités et des cils de cellules épithéliales pour faciliter l’infection et se propager aux cellules adjacentes, alors que l’IAV utilise des systèmes de transport membranaire pour pénétrer dans la cellule hôte et se répliquer. Ces informations pourraient aider à identifier d’autres facteurs hôtes essentiels à l’infection, fournissant d’autres cibles thérapeutiques ou préventives potentielles.
Des études antérieures ont montré que toutes les variantes du SRAS-CoV-2 ne présentent pas la même sensibilité à la température, les variantes ancestrales et Delta étant les plus sensibles aux températures plus basses. Ceux-ci se sont avérés infecter les cellules pulmonaires plutôt que les cellules URT, contrairement à Omicron, qui est moins sensible et cible l’URT.
Les mutations de l’IAV affectent également certaines protéines cellulaires qui pourraient avoir un impact sur la sensibilité à la température. Les protéines qui affectent cette caractéristique dans les deux virus pourraient fournir des cibles intéressantes pour l’intervention.
Les deux virus ont montré un pool commun de gènes à régulation différentielle (DRG) qui sont impliqués dans la réponse immunitaire de l’hôte, la fusion membranaire et la défense du génome. Ces gènes cibles communs pourraient aider à traiter les deux infections plus efficacement, d’autant plus que les voies immunitaires sont indépendantes de la température.
« Bien que la réponse antivirale de base à différentes températures reste cohérente, il peut y avoir des changements métaboliques ou de signalisation qui affectent la capacité des cultures à s’adapter à de nouvelles pressions telles que l’infection..”
Il a déjà été démontré que le SRAS-CoV-2 se réplique moins efficacement à des températures plus élevées d’une manière indépendante de l’interféron. Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour montrer si cette réponse commune se produit avec tous les virus qui attaquent les voies respiratoires et les différentes protéines hôtes impliquées dans la régulation de la réplication virale à différentes températures.
Quelles sont les implications ?
« Prises ensemble, ces données indiquent que la température doit être prise en compte lors de l’évaluation des agents pathogènes humains et peut aider à identifier de nouvelles stratégies de traitement ainsi qu’à comprendre la biologie de base sous-jacente à l’infection virale respiratoire des cellules épithéliales..”
*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.
