Dans une récente étude publiée sur medRxiv* serveur, les chercheurs ont identifié les caractéristiques immunitaires distinctives de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) chez les patients atteints de fibrose pulmonaire à résolution tardive (LR COVID-PF) et à résolution précoce (ER COVID-PF).
Les chercheurs ont démontré que la déplétion des monocytes est une caractéristique distinctive du COVID-19 sévère. L’abondance relative des monocytes pourrait donc servir d’indicateur pronostique efficace pour déterminer si les patients LR COVID-PF auront des complications pulmonaires persistantes au début de l’évolution de leur maladie.
Sommaire
Arrière plan
Près de 30% des patients COVID-19 souffrent de signes radiographiques précoces de fibrose pulmonaire (PF). La réticulation bilatérale, la bronchectasie de traction et le changement en nid d’abeille dans la distribution périphérique et basilaire caractérisent le développement de la PF. Cependant, les études ont à peine étudié les mécanismes qui provoquent la PF progressive post-COVID-19. Il existe un besoin crucial de biomarqueurs cellulaires et moléculaires pour identifier les patients à risque de PF post-COVID-19.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont recueilli des échantillons de sang d’une cohorte unique de 14 patients convalescents COVID-19 un mois après l’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Ces patients présentaient une fatigue persistante, une dyspnée et des signes précoces de PF observés par imagerie et tests de fonction pulmonaire anormaux (PFT).
Au cours des six mois de suivi, les symptômes, la restriction pulmonaire et la PF se sont améliorés chez certains patients mais ont persisté chez d’autres. De cette façon, la cohorte de l’étude a divergé cliniquement pour devenir ER COVID PF et LR COVID PF. Avant que ces deux cohortes ne divergent cliniquement pour devenir ER COVID PF et LR COVID PF, l’équipe a analysé la composition de leurs cellules immunitaires et l’expression de leurs gènes. Ils ont utilisé comme témoins des patients atteints de fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) du même âge sans maladie respiratoire et ont fait correspondre leurs signatures immunitaires périphériques avec celles de la cohorte de l’étude.
Ils ont effectué un séquençage d’ARN unicellulaire (sc-RNAseq) et une immunocoloration multiplex sur des cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) collectées lors de la première visite des patients COVID-19 après la sortie de l’unité de soins intensifs (USI). L’équipe a traité six ER COVID PF, cinq LR COVID PF et un échantillon IPF pour sc-RNA-seq. De même, ils ont immunocoloré et quantifié six échantillons ER COVID-PF, sept LR COVID-PF et cinq échantillons IPF.
Résultats de l’étude
L’une des premières observations importantes de l’étude était que les monocytes circulants étaient nettement réduits chez les patients LR COVID PF par rapport aux patients ER COVID PF et aux témoins IPF non malades. De plus, le groupe de cellules T de différenciation (CD) 8 + des patients LR COVID PF a régulé positivement l’expression des molécules majeures d’histocompatibilité de classe II (MHC-II). À l’inverse, ils ont régulé à la baisse leur abondance de monocytes, comme observé lors de l’analyse de l’expression différentielle des gènes (DEG). Les patients IPF ont également présenté une réduction similaire de l’abondance des monocytes et de l’expression de la protéine de l’isotype DR de l’antigène leucocytaire humain (HLA-DR) dans les monocytes par rapport aux patients LR COVID PF.
Les chercheurs ont noté une corrélation entre l’abondance des monocytes et les résultats des tests de la fonction pulmonaire, y compris la capacité vitale forcée (FVC) et la capacité de diffusion des poumons pour le monoxyde de carbone (DLCO). Les monocytes CD16+ expriment plus de HLA-DR que les monocytes CD14+ ; par conséquent, les réductions des monocytes HLA-DR+ CD14+ suggèrent la mobilisation des monocytes immatures de la moelle osseuse pour la myélopoïèse d’urgence. En effet, cela pourrait servir de marqueur de COVID-19 sévère. De même, la perte de HLA-DR sur les monocytes est un marqueur établi d’immunosuppression. Ensemble, ces résultats suggèrent l’atténuation de la stimulation médiée par l’antigène et l’inhibition des réponses des lymphocytes T spécifiques à l’antigène, un phénotype précédemment associé à une insuffisance respiratoire sévère. Les chercheurs ont également fait valoir que la réponse des lymphocytes T chez les patients LR COVID PF s’est polarisée vers un phénotype effecteur ou mémoire plutôt qu’un état naïf.
Plus important encore, une faible expression de HLA-DR plus d’un mois après l’infection dans la cohorte LR COVID PF a indiqué une mauvaise récupération. Au contraire, ER COVID PF a maintenu ou récupéré l’expression de HLA-DR. Étant donné que l’expression de HLA-DR était diminuée exclusivement sur les monocytes CD16+ chez les patients atteints de FPI, cela a soulevé des questions concernant les mécanismes qui régissent l’expression de HLA-DR dans les monocytes. Chez les patients IPF, cela pourrait indiquer une parésie immunitaire, tandis que dans COVID PF, une migration accrue des monocytes vers les poumons pourrait être responsable de l’évocation d’une myélopoïèse d’urgence et éventuellement d’un état d’épuisement. Néanmoins, les études futures devraient examiner attentivement le dysfonctionnement des monocytes dans la PF pour déterminer quelles sous-populations de monocytes sont affectées.
conclusion
L’étude actuelle a démontré que l’abondance de monocytes en circulation pourrait aider à distinguer le PF post-COVID-19 qui résoudrait ou persisterait. Cependant, d’autres études longitudinales devraient évaluer de manière critique l’évolution de la maladie chez les patients atteints de PF post-COVID-19. Plus important encore, l’observation selon laquelle les patients LR COVID-19 PF ont systématiquement appauvri les monocytes ou les ont recrutés dans les poumons ou d’autres tissus présente une opportunité d’étudier si l’inhibition du recrutement des monocytes pourrait servir de méthode pour améliorer la récupération après le post-COVID-19 PF.
*Avis important
medRxiv 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.
