Des scientifiques expliquent comment le SRAS-CoV-2 attaque le cerveau

La maladie à coronavirus (COVID-19), causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), est principalement une maladie respiratoire. Cependant, à mesure que la pandémie mondiale évolue, de nombreuses autres manifestations apparaissent, y compris des symptômes neurologiques.

Des rapports précédents montrent que le COVID-19 n'attaque pas seulement les poumons, mais également d'autres organes vitaux. Ceux-ci incluent le cœur, les reins et le cerveau.

Maintenant, une équipe de scientifiques de l'Université de Yale a révélé les changements qui se produisent dans le cerveau causés par le SRAS-CoV-2, le virus qui a causé plus de 27,86 millions de personnes et fait plus de 903 000 morts.

Micrographie électronique à transmission de particules de virus SRAS-CoV-2, isolées d'un patient. Image capturée et mise en valeur des couleurs au centre de recherche intégré (IRF) du NIAID à Fort Detrick, Maryland. Crédit: NIAID

Effets sur le cerveau

Bien que le COVID-19 soit principalement une maladie respiratoire, le SRAS-CoV-2 affecte plusieurs systèmes organiques, y compris le système circulatoire, le système urinaire et le système nerveux central. Au milieu de la pandémie, il n'y a toujours pas de base claire indiquant que le virus peut infecter le cerveau.

Les chercheurs voulaient voir ce que le virus fait au cerveau et comment ces changements se manifestent sous forme de symptômes. L'étude apparaît sur le serveur de pré-impression bioRxiv* avant l'examen par les pairs.

L'étude

Pour arriver à leurs conclusions, les scientifiques ont d'abord utilisé des organoïdes cérébraux humains et ont trouvé des preuves claires d'une infection dans les tissus, ainsi que de changements métaboliques dans les neurones infectés. Cependant, il n'y a aucune preuve pour les réponses d'interféron de type I, qui ont longtemps été annoncées comme des contributeurs clés à des réponses antivirales efficaces.

En outre, l'équipe a également examiné l'infection neuronale, qui peut être évitée soit en bloquant ACE2 avec des anticorps en administrant du liquide céphalo-rachidien d'un patient atteint de COVID-19.

Dans la deuxième expérience, les chercheurs ont utilisé des souris de laboratoire, qui ont surexprimé l'enzyme de conversion de l'angiotensine humaine 2 (ACE2). L'équipe a découvert qu'in vivo, la neuroinvasion du SRAS-CoV-2 et non l'infection respiratoire, est liée à la mortalité ou à la mort.

L'équipe a expliqué que le cerveau est un site pour le potentiel de réplication élevé du SRAS-CoV-2, qui peut provoquer la mort neuronale dans les organoïdes du cerveau humain. L'équipe a également utilisé la microscopie électronique et identifié des particules virales provenant du réticulum endoplasmique, montrant la capacité du virus à utiliser la machinerie des cellules neuronales pour se répliquer et se propager.

Les expériences ont également montré que le séquençage d'ARN unicellulaire des organoïdes infectés présentait des neurones métaboliques sans interféron, ce qui peut indiquer que le virus peut déclencher des conséquences neuroinvasives. Les cellules infectées peuvent également modifier leur environnement, ce qui peut avoir un impact sur la survie des cellules voisines.

«Une infection virale peut induire des régions localement hypoxiques qui aident à abaisser le seuil de lésion tissulaire dans le contexte d'un état déjà privé d'oxygène», a ajouté l'équipe.

Dans la troisième expérience, l'équipe a étudié les autopsies cérébrales de patients décédés du COVID-19. L'équipe a détecté le SRAS-CoV-2 dans les neurones corticaux et a noté des caractéristiques pathologiques liées à l'infection, avec peu d'infiltrats de cellules minimes.

«Ces résultats fournissent des preuves de la capacité neuroinvasive du SRAS-CoV2, et une conséquence inattendue de l'infection directe des neurones par le SRAS-CoV-2», a écrit l'équipe dans l'article.

«Nous avons examiné le potentiel du SRAS-CoV-2 d'infecter les tissus neuraux à la fois de souris et d'origine humaine et de démontrer les conséquences potentielles de sa neuroinvasion. Nos résultats suggèrent que les symptômes neurologiques associés au COVID-19 peuvent être liés aux conséquences de l'invasion virale directe du SNC », ont-ils ajouté.

Des résultats contradictoires

Cependant, il est intéressant de noter que les résultats de cette étude de Yale diffèrent d'une autre étude récente menée par des chercheurs du Barts Health NHS Trust et de l'Université de Cambridge. Dans cette étude, les chercheurs n'ont pas détecté d'ARN viral du SRAS-CoV-2 dans le tissu cérébral des parents qui ont succombé au COVID-19.

Les résultats de l’étude suggèrent que le cerveau peut ne pas être affecté par l’effet direct du virus ou par sa propagation. L’effet du virus sur le cerveau peut être dû à un phénomène para-infectieux, lié à des syndromes systémiques hyperinflammatoires et hypercoagulables.

«La prévention et le traitement de ces deux affections seraient diamétralement différents, et seule la corrélation de l’examen post-mortem avec les caractéristiques cliniques et l’imagerie antémortem fournira une solide compréhension de l’hétérogénéité physiopathologique de ce qui peut sembler superficiellement un phénotype clinique homogène». les chercheurs ont écrit dans l'article.

*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, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.