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Des chercheurs aux États-Unis ont identifié des processus cardiopulmonaires qui peuvent expliquer en partie pourquoi certaines personnes atteintes de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) développent une insuffisance respiratoire.
L'équipe, du Memorial Sloan Kettering Cancer Center et de l'Université Stony Brook, a analysé les statistiques récapitulatives d'une étude d'association à l'échelle du génome (GWAS) où des polymorphismes de nucléotides uniques (SNP) ont été testés pour les associations avec l'insuffisance respiratoire.
Les SNP ont été filtrés en utilisant une valeur p relâchée pour augmenter la quantité d'informations génomiques potentielles générées. La valeur p est une mesure utilisée pour exprimer la signification statistique des preuves.
Cela a permis l'identification d'un ensemble unique de gènes qui pourraient ensuite être analysés pour déterminer les corrélats biologiques pouvant être liés à des symptômes pulmonaires ou cardiaques.
Une version pré-imprimée de l'article est disponible sur le serveur medRxiv *, tandis que l'article fait l'objet d'un examen par les pairs.
Sommaire
L'interaction entre le COVID-19 sévère et les comorbidités n'est pas bien comprise
Depuis que les premiers cas de COVID-19 ont été identifiés à Wuhan, en Chine, à la fin de l'année dernière, l'agent causal – le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) – s'est propagé à un rythme sans précédent, provoquant une crise économique et sanitaire publique mondiale. .
Alors que la majorité des personnes infectées sont asymptomatiques ou ne présentent que des symptômes bénins, environ 5% développent des lésions pulmonaires graves et un syndrome de détresse respiratoire aiguë, qui peuvent être mortels.
Les problèmes de santé les plus fréquemment rapportés associés à des issues aussi graves sont l'hypertension, le diabète, les maladies cardiovasculaires et les infections respiratoires chroniques. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents au COVID-19 sévère et leur interaction avec ces comorbidités ne sont pas bien compris.
Pour étudier les principales variantes génétiques associées à l'insuffisance respiratoire, un groupe de consortium international a réalisé un GWAS de participants souffrant d'insuffisance respiratoire aiguë sévère due au COVID-19 dans sept hôpitaux en Italie et en Espagne.
Le plus grand réseau connecté de la liste des 144 gènes. Les couleurs des lignes indiquent les effets d'activation (vert), d'inhibition (rouge) et non spécifiés (gris).
En quoi consistait l'étude actuelle?
Jung Hun Oh (Memorial Sloan Kettering Cancer Center) et ses collègues ont évalué les statistiques récapitulatives GWAS disponibles pour 835 patients atteints de COVID-19 souffrant d'insuffisance respiratoire et 1 255 témoins.
Les statistiques comprenaient des informations sur les loci individuels et les valeurs p pour 8 582 968 SNP qui avaient été soumis à l'Institut européen de bioinformatique.
Les chercheurs ont téléchargé les statistiques récapitulatives et, pour enrichir la découverte biologique, ont utilisé une valeur p relâchée de 5 × 10-5 comme seuil de filtrage sur les statistiques.
Cela «a probablement permis l'inclusion de nombreuses informations génomiques potentielles dans l'analyse et l'identification de corrélats biologiques plausibles associés à des symptômes pulmonaires ou cardiaques», écrivent-ils.
Les SNP générés ont ensuite été mappés aux gènes les plus proches et 144 gènes uniques ont été identifiés.
Les corrélats biologiques les mieux classés pertinents pour l'insuffisance respiratoire
Les analyses d'ontologie génétique et d'interaction protéine-protéine (PPI) effectuées sur ces gènes ont révélé que les corrélats biologiques les mieux classés pertinents pour l'insuffisance respiratoire étaient la cicatrisation des plaies, le maintien de la structure épithéliale, les processus du système musculaire et les processus cardiaques.
L'analyse PPI a révélé que le plus grand réseau connecté parmi les 144 gènes se composait de 8 gènes, dont GATA4, ID2, MAFA, NOX4, PTBP1, SMAD3, TUBB1 et WWOX.
Ensuite, une recherche dans la littérature PubMed a été menée pour voir s'il existait des rapports antérieurs sur les associations biologiques entre ces gènes et les symptômes respiratoires ou cardiaques.
La recherche a révélé que 7 des 8 gènes étaient auparavant liés à des maladies pulmonaires et cardiaques.
Par exemple, une étude a rapporté que GATA4 fonctionne comme un facteur de transcription dans le développement pulmonaire normal, tandis qu'une autre étude l'a identifié comme un gène candidat pertinent pour les cardiopathies congénitales.
Une étude a rapporté que dans le cas du trouble pulmonaire obstructif chronique, une expression accrue de NOX4 et de TGF-β était corrélée à une augmentation du volume de la masse musculaire lisse des voies respiratoires et des cellules épithéliales. Une autre étude a révélé que la régulation à la hausse du NOX4 dans le cœur favorisait le remodelage cardiaque, indiquant un rôle potentiel dans la réduction de la gravité de l'insuffisance cardiaque.
Quelles sont les implications de l'étude?
Les chercheurs affirment que les preuves suggèrent que dans les cas graves de COVID-19, la maladie pulmonaire est susceptible d'être associée à un risque cardiovasculaire.
«D'autres recherches sont nécessaires pour identifier les processus biologiques communs entre les maladies pulmonaires et cardiaques et leur interaction», concluent-ils.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
