Dans un récent document de recherche téléchargé sur le bioRxiv serveur de prépublication*, les chercheurs ont étudié les contributions à l’élimination virale des cellules immunitaires contenues dans le nez lors de l’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Leurs échantillons d’étude comprenaient des modèles de souris C57BL/6 infectés par une sous-souche sauvage de COVID-19 (B.1.351). Leurs résultats mettent en évidence le rôle crucial des CD4+ et CD8+ Cellules T pour éliminer l’infection virale via la sécrétion de Granzyme B, une molécule cytotoxique. Étonnamment, les lymphocytes T jouent peu de rôle dans la défense des poumons contre les infections, malgré leur capacité remarquable à protéger la cavité nasale. Enfin, les chercheurs ont utilisé sur place techniques d’hybridation pour accéder aux résultats de la privation de cellules CD chez des souris immunodéprimées.
Étude : Les lymphocytes T CD4+ et CD8+ sont nécessaires pour prévenir la persistance du SRAS-CoV-2 dans le compartiment nasal. Crédit image : Chawalit Banpot / Shutterstock
*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/le comportement lié à la santé, ni être traités comme des informations établies.
Sommaire
Pourquoi devons-nous étudier les subtilités des infections virales ?
Les impacts sanitaires et socio-économiques mondiaux de la pandémie actuelle de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) sont sans précédent, coûtant des milliards de dollars en dommages et faisant près de 7 millions de morts. L’épidémie est causée par le SRAS‑CoV‑2, un cousin éloigné remarquablement virulent de la grippe commune et de la grippe aviaire (H1N1). Le virus est transmis par des gouttelettes d’eau et infecte les voies respiratoires, où il présente un trait notable : la physiopathologie de la maladie est déterminée par le site de l’infection prévalente. Les infections limitées aux voies nasales se présentent généralement comme des infections plus bénignes, tandis que celles qui infectent les poumons peuvent mettre la vie en danger.
Bien que l’étude de la physiopathologie d’organes interdépendants (cavité nasale et poumons) en cas d’insolation se soit révélée difficile dans le passé, le développement de in vivo Les modèles murins et leur capacité à ajuster les gènes pour éviter les biais externes ont permis des recherches rigoureuses sur la transmission de l’immunité et la pathologie de nombreux virus.
Malheureusement, la capacité du SARS-CoV-2 ancestral humain à se lier à la protéine de pointe murine a nécessité le développement de souches de souris transgéniques spécifiques au COVID-19, comme les souris transgéniques humaines ACE2 (hACE2). Bien que cela ait permis d’évaluer les fondements mécanistes de la pire épidémie de notre époque, le rôle des cellules immunitaires, en particulier celles de la cavité nasale, dans la lutte contre l’infection au COVID-19 reste inconnu.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié le rôle fonctionnel des CD4+ (assistant) et CD8+ Cellules T (cytotoxiques) contre l’infection envahissante au COVID-19 dans les voies respiratoires supérieures et inférieures. Pour leurs expériences, ils ont utilisé des souris transgéniques C57BL/6, qu’ils ont infectées à des doses variables (105 à 106 PFU) de la sous-variante naturelle COVID-19 BA.1.351. Cette inoculation intranasale a permis aux chercheurs d’élucider la réponse immunitaire et la cinétique de l’infection déclenchée par l’infection au COVID-19.
Pour étudier les réponses mécanistiques des lymphocytes T spécifiques à l’antigène, évaluer leur nombre individuel et mesurer leurs différences spécifiques au système, des cellules immunitaires isolées (compartiment nasal, épine et poumon) ont été utilisées en tandem avec ex vivo restimulation peptidique. Des techniques de déplétion basées sur les anticorps ont été utilisées pour identifier les résultats de la suppression immunitaire sur la progression de l’infection dans les systèmes respiratoires supérieurs et inférieurs. Un TCID50 un test de virus infectieux a été effectué pour vérifier si l’ADN viral identifié dans les voies nasales correspondait à la souche inoculée.
Des analyses génétiques ont été menées pour estimer le taux de changement génomique viral au cours des quelques semaines de l’étude.
Résultats de l’étude
Les expériences sur les doses virales révèlent une réduction du poids murin correspondant à des doses accrues. À 5×106 PFU de charge virale, la cohorte de cas a perdu 20 % de son poids et 30 % de la taille de son échantillon. Les expériences de cinétique virale démontrent que l’infectiosité virale dans la cavité respiratoire commence rapidement, atteint son maximum entre les jours deux et quatre et diminue jusqu’à la ligne de base au jour 10. Les évaluations de la réponse antigénique ont révélé des preuves d’infection virale dans les voies respiratoires supérieures et inférieures des sujets de l’étude.
Reflétant les travaux viraux antérieurs non liés au COVID, il a été démontré que le SRAS-CoV-2 provoque des réponses immunitaires différentes dans chaque voie respiratoire étudiée. Étonnamment, l’activation des lymphocytes T dans les poumons était minime, comme l’ont observé les résultats de restimulation peptidique ex vivo, ce qui suggère un rôle limité des lymphocytes T dans les infections associées aux poumons. En revanche, les activités des lymphocytes T dans la cavité nasale et le réseau respiratoire étaient profondes et impliquaient principalement la sécrétion de Granzyme B, un métabolite suppresseur de virus.
CD4+ et CD8+ Il a été observé que les cellules jouent un rôle crucial dans la réponse innée du corps contre l’infection au COVID-19. Cependant, une redondance entre les cellules T auxiliaires et cytotoxiques a été observée : les infections au COVID-19 restaient bénignes si au moins une des colonies CD4+ ou CD8+ survivait à la durée maximale de l’infection.
Des expériences sur des souris immunodéprimées révèlent que les infections au COVID-19 nécessitent des cellules T auxiliaires et cytotoxiques pour l’élimination virale. En l’absence de ces cellules, l’ADN viral dans l’épithélium nasal persistait pendant des semaines, voire des mois, après l’inoculation initiale. Surtout, la durée de la persistance virale était directement proportionnelle à l’augmentation de la diversité virale, ce qui suggère que les individus immunodéprimés pourraient servir de terrain fertile pour de nouvelles sous-souches de COVID-19. Cependant, cette tendance n’est pas sans limites : la vitesse de réplication virale diminue parallèlement à l’augmentation de la diversité génétique.
Conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des souris génétiquement modifiées pour étudier l’impact des infections au COVID-19 sur les voies respiratoires supérieures et inférieures et pour élucider le rôle des cellules T dans la réponse immunitaire respiratoire. Leurs résultats soulignent que CD4+ et CD8+ Les lymphocytes T sont essentiels pour combattre et résister au plus gros de l’infection au COVID-19, bien que ce rôle soit centré dans la cavité nasale, les poumons étant majoritairement ignorés.
La présence de l’un ou l’autre des CD4+ ou des colonies CD8+ étaient suffisantes pour prévenir une infection aiguë au COVID-19. Si les deux populations cellulaires étaient absentes, la persistance du virus dans les voies nasales était considérablement étendue, ce qui entraînait une différenciation virale accrue, aggravant ainsi les difficultés rencontrées par les chercheurs et les sociétés pharmaceutiques pour trouver un remède qui continue de fonctionner.
*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/le comportement lié à la santé, ni être traités comme des informations établies.
