Dans une étude récente publiée dans Médiumles chercheurs examinent les réponses de l’hôte au coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans le placenta à l’aide de la transcriptomique.
Étude: Niches du SRAS-CoV-2 dans le placenta humain révélées par la transcriptomique spatiale. Crédit d’image : SciePro / Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Des études antérieures ont fourni des informations limitées sur la réplication du SRAS-CoV-2 pendant la grossesse, malgré l’utilisation de transcriptomes monocellulaires placentaires. En fait, le séquençage de l’acide ribonucléique en vrac placentaire (RNA-seq) et les études de scRNA-seq analysant l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 du récepteur d’entrée du SRAS-CoV-2 (ACE2) et cofacteur sérine protéase transmembranaire 2 (TMPRSS2) ont été associés à des résultats incohérents quant à savoir si le SRAS-CoV-2 pourrait entrer et se répliquer dans les cellules placentaires pour ensuite affecter leur histopathologie globale.
Il reste également un manque de recherche sur le fardeau disproportionné du risque de COVID-19 pendant la grossesse, y compris la maladie maternelle, l’immunité placentaire, l’infection intraamniotique par le SRAS-CoV-2 et la maladie fœtale.
À propos de l’étude
Les chercheurs de l’étude actuelle ont supposé que les niches spatiales fonctionnelles délimitent les antigènes materno-fœtaux et limitent la transmission verticale des agents pathogènes.
Ainsi, un atlas transcriptomique placentaire à haute résolution pourrait fournir des informations importantes sur les microenvironnements immunitaires placentaires dynamiques avec des profils transcriptomiques et fonctionnels uniques. Cet atlas pourrait également identifier les mécanismes moléculaires responsables de la tolérance immunitaire placentaire et faciliter la détection de l’activation immunitaire dans les microenvironnements permissifs à l’entrée et à la réplication du SRAS-CoV-2.
Tous les patients maternels positifs pour le SRAS-CoV-2 (mSARS-CoV-2+) ont été testés positifs par prélèvement nasopharyngé clinique dans les 72 heures suivant l’accouchement ; cependant, tous les patients mSARS-CoV-2+ n’avaient pas de transcrits viraux détectables dans le placenta. Tous les échantillons ont été prélevés pendant la période à dominante delta du SARS-CoV-2 entre août 2021 et octobre 2021.
À cette fin, 10 × Genomics Visium Spatial Transcriptomics avec coloration à l’hématoxyline et à l’éosine (H&E) a été utilisé pour créer un atlas haute résolution de 17 927 transcriptomes spatiaux intégrés à 273 944 transcriptomes placentaires à cellule unique (sc) et à noyau unique (sn). Cela a permis aux chercheurs de créer une carte à haute résolution des niches spatiales placentaires normales pour la comparaison entre les cas symptomatiques et asymptomatiques de mSARS-CoV-2+.
Des transcriptomes spatiaux placentaires ont été générés à partir de placentas de quatre patientes en bonne santé infectées par le SRAS-CoV-2 par rapport aux placentas de neuf femmes enceintes infectées par le SRAS-CoV-2. L’examen des placentas de cinq cas maternels SARS-CoV-2 positifs symptomatiques et quatre asymptomatiques a permis aux chercheurs de caractériser les rôles fonctionnels uniques des espaces maternels et fœtaux du placenta.
ARNscopie ou sur place L’hybridation d’ARN a été employée pour localiser les transcriptions de la pointe SARS-CoV-2. De même, un dosage quantitatif en une étape de la réaction en chaîne de la transcriptase inverse-polymérase (RT-qPCR) a été utilisé pour déterminer la limite de détection (LoD) du pic SARS-CoV-2, de la protéine de la nucléocapside et du cadre de lecture ouvert 1ab (ORF1ab), alors que l’immunohistochimie (IHC) a été utilisée pour colorer ces protéines virales.
Résultats de l’étude
Aucun des échantillons de placenta obtenus à partir du mSARS-CoV-2+ ni des témoins négatifs n’a présenté d’ARN de pointe, de protéine de pointe ou de protéine de nucléocapside détectable. Néanmoins, des niveaux élevés de pointe, de nucléocapside et d’ORF1ab du SRAS-CoV-2 ont été observés dans deux échantillons de décès fœtal intra-utérin (IUFD).
Les symptômes maternels de COVID-19 dans deux cas d’IUFD ont commencé et se sont terminés dans les cinq à 10 jours précédant la détection de l’IUFD. Cela suggère qu’une exposition prolongée au SRAS-CoV-2 du placenta pourrait entraîner une pathogenèse fœtale.
Visium a ensuite été utilisé pour déterminer si des niches transcriptomiques spatiales placentaires pouvaient être utilisées pour détecter le SRAS-CoV-2. À cette fin, aucun des placentas témoins n’a présenté de transcrits du SRAS-CoV-2, ainsi qu’un et deux placentas de cas asymptomatiques et symptomatiques de mSARS-CoV-2+, respectivement.
Les transcriptions spatiales du SARS-CoV-2 allaient de 1 à 1 554 dans un seul échantillon. Trois des cinq placentas obtenus à partir de sujets symptomatiques mSARS-CoV-2+ étaient positifs pour les ensembles de données spatiales SARS-CoV-2, avec une LoD de un sur environ 700 cellules. Notamment, le transcrit ORF10 du SARS-CoV-2 était le plus abondant, car il représentait environ 86 % de tous les transcrits viraux.
Lorsque le SARS-CoV-2 n’a pas été détecté (ND) dans les placentas mSARS-CoV-2+, aucune cascade de signalisation inflammatoire n’a été observée dans l’analyse transcriptomique spatiale. Cependant, les placentas ND et peu positifs pour le mSARS-CoV-2+ présentaient une régulation à la hausse accrue de la glycoprotéine b-1 spécifique à la grossesse 7 (PSG7), tandis que les placentas ND mSARS-CoV-2+ présentaient une régulation à la hausse accrue de CSH2une isoforme du lactogène placentaire, GDF15qui est un ligand de la voie du facteur de croissance transformant b (TGF-b), ainsi que KiSS-1 Metastasis Suppressor (BAISER1).
Les espaces immunitaires avec des niveaux élevés de transcription du SRAS-CoV-2 ont montré une régulation positive marquée des cytokines inflammatoires et des gènes stimulés par l’interféron (ISG). Signalisation métallopeptidase altérée (TIMP1) a également été observé, avec des changements coordonnés dans la polarisation des macrophages, le dépôt de fibrine périvillositaire et l’intervillosite histiocytaire.
conclusion
L’analyse transcriptomique a révélé que des grappes de transcriptomes spatiaux dans des échantillons de placenta mSARS-CoV-2+ hautement positifs présentaient des niveaux variables de réponses antivirales et de signalisation de métallpeptidase, alors qu’un manque de signalisation inflammatoire a été observé dans les échantillons ND et mSARS-CoV-2+ peu positifs . Ces résultats indiquent que la réplication du SRAS-CoV-2 dans le placenta est relativement inefficace et que le microenvironnement dans le placenta séquestre activement la signalisation inflammatoire pour limiter les lésions tissulaires.
