Vésicules extracellulaires (EV) – des vésicules de taille nanométrique sont libérées naturellement à partir de cellules qui ne peuvent pas se répliquer. De nouvelles preuves suggèrent le rôle crucial des véhicules électriques dans la communication intercellulaire par le transfert de molécules bioactives des cellules donneuses aux cellules receveuses. Ces molécules comprennent – les acides nucléiques, les protéines et les lipides.
Sommaire
Arrière-plan
Les véhicules électriques jouent un rôle déterminant dans les processus physiologiques et pathologiques, et ils ont également été impliqués dans la transmission virale. Il a été constaté que les entérovirus enfermés dans les véhicules électriques démontrent une plus grande efficacité pour infecter les cellules hôtes que les particules virales libres.
La principale voie d’entrée du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans les cellules hôtes se produit lorsque la protéine de pointe virale (S) interagit avec l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) du récepteur de surface de la cellule hôte. Étant donné que l’expression de l’ACE2 est plus importante dans les voies respiratoires humaines et les cellules épithéliales intestinales, ces cellules ont une prédilection plus élevée pour l’invasion du SRAS-CoV-2.
Lors de la libération des cellules infectées, la furine clive le précurseur de la protéine S pleine longueur en S1 et S2. Après que S2 se soit lié à ACE2, S2 est ensuite clivé au niveau du site S2′ pour permettre l’entrée virale dans les cellules hôtes.
L’ACE2 soluble (sACE2), produit après clivage protéolytique, pourrait inhiber l’infection par le SARS-CoV-2. L’utilisation de sACE2 recombinant humain à haute dose à l’aide d’un in vitro modèle a été testé à cet effet.
Des rapports récents ont suggéré un double rôle de sACE2 dans l’infection par le SRAS-CoV-2, en ce qui concerne l’inhibition virale et sa médiation de l’infection par le SRAS-CoV-2 dans la plage physiologique.
Une nouvelle lettre à l’éditeur publiée dans le Journal des vésicules extracellulaires exploré si l’ACE2 de surface transporté par les véhicules électriques peut faciliter l’entrée du SRAS-CoV-2 dans les cellules hôtes.
Pour cette étude, les lignées cellulaires 293T et Vero E6 ont été obtenues auprès de l’American Type Culture Collection. Des cellules 293T surexprimant ACE2 ont été préparées ; 5 × 105 cellules 293T ont été transfectées avec 1 μg de plasmide exprimant ACE2 et Lipofectamine 2000. 293T transfecté avec un vecteur vide a formé le contrôle (CTL). Les véhicules électriques ont été collectés à partir d’un milieu conditionné.
Résultats
Les véhicules électriques contenant de l’ACE2 améliorent l’efficacité de l’infection du virus vivant du SRAS-CoV-2
Les EV contenant ACE2 ont été obtenus en cultivant des cellules 293T avec surexpression d’ACE2 (ACE2-OE) dans du sérum bovin fœtal appauvri en EV (FBS). L’ACE2 transmembranaire de pleine longueur a été trouvé dans les cellules; deux formes clivées supplémentaires d’ACE2 ont été observées dans le milieu de culture.
Des formes glycosylées de protéases transmembranaires sérine 2 et 4 (TMPRSS2 et TMPRSS4) – qui clivent les sous-unités S2 – ont été trouvées dans les lysats cellulaires totaux, alors que seules les tailles prévues de ces enzymes étaient présentes dans les véhicules électriques.
Un examen plus approfondi des véhicules électriques des deux cellules a montré la libération d’un nombre équivalent de particules et la taille de mode similaire exposée – par microscopie électronique. Lors de l’application du test de croissance multicycle, des virions infectieux ont été générés près de six heures après l’infection; ces descendances pourraient infecter d’autres cellules. Après cela, les véhicules électriques réapprovisionnés après l’infection permettraient des cycles ultérieurs d’infestations cellulaires.
Il convient de noter que l’infectivité des cellules Vero E6 par le virus vivant du SRAS-CoV-2 (mélangé avec ACE2-OE-EV) a augmenté 24 heures après l’infection, ce qui correspondait à la charge virale. Malgré l’augmentation de la quantité d’EV, les CTL-EV n’ont pas modifié l’infection. Pendant ce temps, une différence significative d’infectiosité des cellules Vero E6 par le SRAS-CoV-2 avec ou sans VE n’a pas pu être identifiée une heure après l’infection.
L’inhibition de l’absorption des véhicules électriques diminue l’efficacité infectieuse du virus vivant du SRAS-CoV-2
Les découvertes précédentes délimitent les cellules qui assimilent les véhicules électriques par les voies endocytaires. Pour confirmer si les véhicules électriques facilitent l’amélioration de l’infectivité du SRAS-CoV-2, des médicaments inhibiteurs qui ciblent diverses voies d’absorption des véhicules électriques ont été testés sur des cellules Vero E6.
En particulier, l’IEAP (5-[N-ethyl-N-isopropyl] amiloride) empêche la micropinocytose ; la filipine prévient l’endocytose médiée par les radeaux lipidiques ; La cytochalasine D permet la dépolymérisation du cytosquelette d’actine et la bafilomycine A1 (BafA1) réduit l’ATPase H+ vacuolaire. Il a été noté que les cellules Vero E6 obstruaient l’absorption d’EV jusqu’à 60 % après un traitement avec l’un ou l’autre de ces inhibiteurs.
L’infectiosité virale a été significativement améliorée dans le traitement fictif par ACE2-OE-EV mais pas par CTL-EV, comme le montre passant par Analyse RT-qPCR. Ce résultat a indiqué que les ACE2 exprimés sur les véhicules électriques ont activé l’entrée du SRAS-CoV-2.
Le traitement à la cytochalasine D a réduit l’infectiosité dans les groupes CTL-EV et ACE2-OE-EV ; l’effet était dose-dépendant. De plus, la bafilomycine A1 (BafA1) a considérablement réduit l’infectivité du SRAS-CoV-2 induite par l’ACE2-OE-EV.
Conclusion
Les résultats de cette étude ont souligné que les véhicules électriques enrichis en ACE2 hébergent une efficacité accrue pour faciliter l’entrée virale du SRAS-CoV-2 par rapport aux véhicules électriques témoins avec un ACE2 insignifiant. Cette infectiosité accrue pourrait être réduite par des inhibiteurs qui entrent en compétition avec les différentes voies d’entrée des VE.
De plus, les véhicules électriques peuvent également faciliter la propagation directe des composants du SARS-CoV-2. De plus, les cellules infectées par le SRAS-CoV-2 pourraient générer des véhicules électriques contenant les composants viraux et pourraient agir comme véhicules pour la délivrance directe des particules virales conduisant à une infection accrue dans le microenvironnement.