Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de pré-impression, des chercheurs du Cornell University College of Veterinary Medicine et de l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign ont comparé la dynamique de l’infection, la pathogénicité et le tropisme tissulaire de plusieurs variantes du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) chez l’adulte chats.
Une nouvelle vague d’infections par le SRAS-CoV-2 se produit dans le monde en raison de l’émergence de nouvelles variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2 (COV). Par conséquent, une meilleure compréhension de leur infectivité et de leur pathogenèse est essentielle pour le développement de vaccins et de traitements améliorés contre les nouveaux COV du SRAS-CoV-2.
Étude : La variante BA.1.1 d’Omicron présente une pathogénicité inférieure à celle des variantes B.1 D614G et Delta dans un modèle félin d’infection par le SRAS-CoV-2. Crédit d’image : NIAID
Sommaire
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont mené une expérience de 14 jours avec des chats adultes infectés par le SRAS-CoV-2 dans l’installation de niveau 3 de biosécurité animale (ABSL-3) de l’Université Cornell à New York, aux États-Unis. Ils ont infecté des chats hautement sensibles avec la souche SARS-CoV-2 D614G (B.1) et deux COV, à savoir Delta (B.1.617.2) et Omicron BA.1.1 (B.1.1.529).
Les chercheurs ont d’abord évalué les chats infectés pour les paramètres cliniques, y compris le poids corporel et les signes cliniques de maladie respiratoire. Ils ont collecté leurs sécrétions nasales et oropharyngées (OPS) et leurs écouvillons rectaux (RS) pour détecter la présence d’acide ribonucléique (ARN) du SRAS-CoV-2 et de particules virales infectieuses via une réaction en chaîne en temps réel de la transcriptase inverse-polymérase (RT-PCR) . De même, l’équipe a évalué la charge d’ARN viral et les titres de virus infectieux dans le liquide de lavage bronchoalvéolaire (BALF) des animaux de test.
Les chercheurs ont extrait plusieurs organes, notamment le cornet nasal, les amygdales, les poumons, la trachée, le foie, la rate, le cœur, les reins, l’intestin grêle et les ganglions lymphatiques associés d’animaux de test infectés pour localiser les sites de réplication du SRAS-CoV-2 et évaluer le tropisme tissulaire. . Ensuite, ils ont effectué une RT-PCR quantitative ciblant le gène d’enveloppe (E) pour quantifier l’ARN sous-génomique (ARN-sg) dans les tissus des animaux infectés. De plus, ils ont utilisé sur place hybridation et coloration par immunofluorescence (IFA) pour évaluer la distribution tissulaire du SRAS-CoV-2 dans les voies respiratoires et les tissus lymphoïdes associés. L’équipe a également effectué l’examen histologique des tissus félins prélevés les jours trois, cinq et 14 chez des chats infectés par D614G, Delta et Omicron.
Enfin, l’équipe a évalué les réponses anticorps à l’infection par le SRAS-CoV-2 chez les chats à l’aide d’un dosage immuno-enzymatique indirect (ELISA). De plus, ils ont utilisé un immunodosage multiplex à base de billes Luminex pour mesurer les niveaux sériques de cytokines et de chimiokines tout au long de la fenêtre d’infection par le SRAS-CoV-2.
Conception expérimentale, changements de température corporelle et de poids après l’inoculation du SRAS-CoV-2 chez les chats. Représentation schématique de la conception expérimentale de l’étude d’infection chez les chats adultes (24-40 mois) mâles et femelles. Les animaux ont été répartis en trois groupes inoculés (n = 7 par groupe) et un groupe témoin (faux inoculé) (n = 3). Les animaux ont été inoculés par voie intranasale avec 1 ml (0,5 ml par narine) de suspension virale contenant 5 x 105 PFU de SARS-CoV-2 D614G (B.1), Delta (B.1.617.2) ou Omicron BA.1.1 (B .1.1.529), ou 1 ml de milieu de surnageant de culture cellulaire (témoin faussement inoculé). Aux jours 3 et 5 après l’infection (pi), deux chats de chaque groupe (une femelle et un mâle) ont été euthanasiés sans cruauté et les chats restants (une femelle et deux mâles) ont été maintenus jusqu’au jour 14 pi. Les sécrétions respiratoires, les matières fécales et le sérum ont été recueillis les jours spécifiques indiqués (A). NS = prélèvement nasal ; OPS = écouvillon oropharyngé ; RS = prélèvement rectal ; F = femelle ; M = mâle. Changements de température corporelle (B) et de poids corporel (C) après l’inoculation intranasale du SARS-CoV-2 D614G (B.1), Delta (B.1.617.2) ou Omicron BA.1.1 (B.1.1.529) tout au long de la Période expérimentale de 14 jours. Les données sont présentées sous forme de moyennes ± écart type. *p < 0,05 ; **p < 0,01 ; ***p < 0,005 ; ****p < 0,0001.
Résultats de l’étude
Alors que les chats infectés par D614G et Delta sont devenus fatigués et ont augmenté leur température corporelle entre le premier et le troisième jour après l’infection (pi), les chats infectés par Omicron sont restés subcliniques. Indépendamment du COV infectant, les auteurs ont détecté de l’ARN viral entre le premier jour et le 14 pi dans les sécrétions nasales et l’OPS des chats infectés.
L’excrétion d’ARN viral dans RS était plus faible que dans les sécrétions nasales et OPS, les chats infectés par Omicron présentant des niveaux d’ARN inférieurs dans les fèces entre les jours 3 et 10 pi. Les chats infectés par D614G – et Delta avaient des charges virales élevées dans les voies nasales et OPS, avec des titres viraux allant de 2,3 à 6,3 log10 dose infectieuse médiane en culture tissulaire (TCID50).ml-1, tandis que les chats infectés par Omicron perdent des titres viraux significativement plus faibles. Les titres viraux infectieux dans le BALF des chats infectés par Omicron étaient également inférieurs à ceux des chats infectés par D614G et Delta, c’est-à-dire compris entre 2,8 et 3,0 log10 TCID50 ml-1 le cinquième jour pi.
Les charges d’ARNsg détectées dans les tissus des chats infectés par Omicron étaient nettement inférieures à celles des animaux infectés par D614G et Delta. De plus, le sgRNA n’était détectable que dans le cornet nasal et la trachée de chats infectés par Omicron. À l’inverse, les auteurs ont détecté du sgRNA dans le cornet nasal, les amygdales, la trachée et les poumons de chats infectés par D614G et Delta.
Les chats infectés par Omicron avaient un faible taux d’ARN du SRAS-CoV-2 et de protéine de nucléocapside (N) dans tous les tissus testés, indiquant une distribution tissulaire, une infection et des sites de réplication limités d’Omicron BA.1.1 chez les chats. Les examens histologiques ont révélé que les chats infectés par Omicron présentaient une nécrose épithéliale dans la cavité nasale avec une atténuation épithéliale variable dans les voies respiratoires supérieures. Cette découverte reflète la pathogénicité limitée d’Omicron chez les chats.
Les chats infectés par Omicron BA.1.1 ont également montré une augmentation des niveaux d’interféron gamma (IFN-γ) les jours sept et 14 pi. De plus, les niveaux de RANTES (Regulated on Activation, Normal T Cell Expressed and Secreted) étaient plus élevés chez les chats infectés par Omicron les jours trois et cinq pi. Une sécrétion accrue d’IFN-γ anti-inflammatoire et une diminution des réponses des cytokines pro-inflammatoires expliquent la gravité réduite de la maladie d’Omicron chez les chats. D’autres études devraient étudier et comparer l’expression de ces cytokines dans les tissus les plus gravement touchés des voies respiratoires supérieures et inférieures des chats infectés.
conclusion
Des études ont montré une faible pathogénicité de la variante Omicron dans des modèles murins d’infection par le SRAS-CoV-2. Même chez l’homme, les infections à Omicron provoquent des symptômes bénins, des charges virales plus faibles et un risque d’hospitalisation très réduit par rapport aux variantes précédentes. De même, dans la présente étude, la variante Omicron BA.1.1 a montré une pathogénicité limitée dans le modèle félin très sensible d’infection par le SRAS-CoV-2 utilisé par l’étude que les variantes D614G et Delta. Alors qu’Omicron continue d’évoluer en sous-lignées distinctes, il sera essentiel de mener des études pour évaluer ses propriétés biologiques dans des modèles animaux.
*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.
