Ebola est une maladie hémorragique mortelle causée par un virus endémique dans certaines parties de l’Afrique de l’Est et de l’Ouest. La plupart des gens savent que la principale voie de transmission de personne à personne passe par le contact avec les fluides corporels d’une personne infectée. Mais des épidémies plus récentes, notamment l'épidémie d'Ebola de 2013 à 2016 en Afrique de l'Ouest, ont démontré que le virus infectieux Ebola (EBOV) est également présent à la surface de la peau de ceux qui ont succombé à l'infection ou à des moments tardifs de l'infection. Bien que les preuves suggèrent que l'EBOV peut être transmis par contact cutané avec une personne aux stades ultérieurs de la maladie, on sait très peu de choses sur la manière dont le virus sort du corps et atteint la surface de la peau.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université de l'Iowa Health Care et des collègues du Texas Biomedical Research Institute et de l'Université de Boston ont retracé la route cellulaire utilisée par le virus pour traverser les couches internes et externes de la peau et émerger à la surface de la peau. L'étude identifie de nouveaux types de cellules cutanées ciblées par l'EBOV lors de l'infection et montre que les échantillons de peau humaine soutiennent activement l'infection par l'EBOV. Dans l'ensemble, les résultats, publiés le 1er janvier dans Avancées scientifiquessuggèrent que la surface de la peau pourrait être une voie de transmission de personne à personne.
« La peau est le plus grand organe du corps humain, mais elle est malheureusement sous-étudiée par rapport à la plupart des autres organes. Les interactions de l'EBOV avec les cellules de la peau n'ont pas encore été étudiées de manière approfondie », déclare Wendy Maury, PhD, professeure de microbiologie et d'immunologie à l'UI. auteur de l'étude.
Nos travaux fournissent la preuve d’une voie mécaniste utilisée par l’EBOV pour sortir du corps humain. Une compréhension globale des cellules ciblées lors d'une infection virale est essentielle au développement rationnel d'approches antivirales.
Wendy Maury, PhD, professeur de microbiologie et d'immunologie, soins de santé de l'Université de l'Iowa
Un modèle de peau humaine aide à retracer la fuite d'EBOV
L'équipe de recherche, dirigée par Maury et Kelly Messingham, PhD, professeur de recherche en dermatologie à l'UI, a développé une nouvelle approche pour examiner quelles cellules de la peau sont infectées par le virus Ebola. Ils ont créé un système d'explants de peau humaine à l'aide de biopsies cutanées sur toute l'épaisseur de individus en bonne santé, qui contenaient à la fois des couches de peau plus profondes (cutanées) et superficielles (épidermiques).
Pour étudier comment le virus Ebola se déplace à travers la peau, les explants ont été placés face cutanée vers le bas dans des milieux de culture et des particules virales ont été ajoutées aux milieux afin qu'elles pénètrent dans la peau par le dessous, modélisant ainsi la sortie du virus du sang vers la surface de la peau. Les chercheurs ont utilisé des techniques de traçage des virus et de marquage des cellules pour suivre le parcours du virus à travers les couches cutanées jusqu’à la surface supérieure de la peau, identifiant ainsi les cellules infectées au fil du temps.
Des études cliniques et animales antérieures avaient rapporté que les cellules de la peau étaient infectées par l’EBOV, mais les cellules spécifiques ciblées par le virus n’avaient pas été identifiées.
Dans la nouvelle étude, l’équipe a montré qu’EBOV infectait plusieurs types de cellules différents dans l’explant cutané, notamment les macrophages, les cellules endothéliales, les fibroblastes et les kératinocytes. Bien que certains de ces types de cellules soient également infectés par l’EBOV dans d’autres organes, les kératinocytes, qui sont uniques à la peau, n’avaient pas été jusqu’à présent appréciés pour soutenir l’infection par l’EBOV.
Il est intéressant de noter que la réplication du virus était plus robuste dans la couche épidermique que dans les couches dermiques, par gramme. De plus, le virus infectieux a été détecté à la surface de l'épiderme en trois jours, ce qui indique que le virus se propage rapidement et se déplace à travers les explants jusqu'à la surface de la peau.
Les chercheurs ont également montré que les explants de peau humaine peuvent servir de modèles d’organes tridimensionnels complexes pour étudier l’efficacité des antiviraux contre l’EBOV, fournissant ainsi un nouveau système modèle très utile et peu coûteux pour les tests thérapeutiques.
Enfin, l’équipe s’est également concentrée sur les interactions de l’EBOV avec deux types spécifiques de cellules cutanées, les fibroblastes et les kératinocytes, et a identifié sur ces cellules des récepteurs spécifiques qui permettent la capture du virus Ebola.
« Cette étude explore le rôle de la peau en tant que voie potentielle d'infection par le virus Ebola et identifie, pour la première fois, plusieurs types de cellules cutanées permissives à l'infection », explique Messingham. « Au total, ces résultats élucident un mécanisme par lequel l'EBOV se déplace vers la surface de la peau et peuvent expliquer la transmission de personne à personne par contact cutané. »
Outre Messingham et Maury, l'équipe d'étude comprenait le chercheur Paige Richards, Anthony Fleck, Radhika Patel, Jonah Elliff, Samuel Connell, Tyler Crowe, Juan Munoz Gonzalez, Françoise Gourronc, Jacob Dillard et Aloysius Klingelhutz. MarijaDjurkovic et Olena Shtanko du Texas Biomedical Research Institute, ainsi que Robert Davey de l'Université de Boston faisaient également partie de l'équipe.
La recherche a été financée en partie par des subventions de l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses.
