Dans une étude récente publiée dans le Journal des infectionsles chercheurs ont observé la régulation à la baisse de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
L’ACE2 est le récepteur d’entrée cellulaire du SARS-CoV-2 et joue un rôle vital dans l’homéostasie du système rénine-angiotensine (RAS). Il a été rapporté que l’infection par le SRAS-CoV-2 pourrait activer le RAS et endommager les cellules endothéliales induisant une thrombose, un stress oxydatif et un dysfonctionnement cardiovasculaire. Certaines études ont observé que les lésions myocardiques étaient répandues chez les patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
Une autre étude a révélé que le sérum de COVID-19 présentait des niveaux plus élevés d’angiotensine II (Ang II), que l’ACE2 clive pour générer Ang 1 à 7, que chez les témoins sains. En tant que tel, il a été émis l’hypothèse que l’infection par le SRAS-CoV-2 pourrait provoquer des maladies cardiovasculaires (MCV), bien que le mécanisme sous-jacent reste mal compris.
L’étude et les conclusions
La présente étude a examiné le rôle de l’ACE2 dans la pathologie cardiovasculaire du COVID-19. L’expression de l’ACE2 diminue considérablement après l’infection par le SRAS-CoV-2, et les auteurs l’ont confirmé en infectant les cellules Vero E6 et les cellules HeLa exprimant l’ACE2 humain (hACE2). Vingt-six protéines SARS-CoV-2 ont été transfectées (à l’aide de vecteurs d’expression) dans des cellules hACE2-HeLa pour identifier les protéines qui réduisaient les niveaux d’ACE2.
Les lysats cellulaires ont été examinés par analyse Western blot. L’expression d’ACE2 n’a été significativement réduite que dans les cellules qui exprimaient la protéine de pointe virale, et la diminution des niveaux d’ACE2 était dose-dépendante. De plus, l’expression ACE2 était inférieure en cellules épithéliales bronchiques rassemblées des patients COVID-19 que dans ceux des contrôles sains. Des recherches supplémentaires chez la souris ont révélé que l’expression de l’ACE2 dans les cellules épithéliales bronchiques d’animaux infectés par le virus était significativement réduite.
De plus, ils ont co-transfecté ACE2 et la sous-unité de pointe 1 (S1) ou 2 (S2) dans les cellules HEK-293T et ont observé une réduction significative des niveaux d’ACE2 dans les cellules exprimant S1 alors que S2 n’affectait pas l’expression d’ACE2. Les cellules hACE2-HeLa ont été infectées par des pseudovirus recouverts de SARS-CoV-2 spike. Curieusement, l’infection pseudovirale n’a pas réduit l’expression d’ACE2 dans les cellules. Notamment, l’incubation de cellules hACE2-HeLa avec une protéine de pointe in vitro n’a montré aucune baisse significative des niveaux d’ACE2.
Ensuite, les cellules hACE2-HeLa ont été infectées par le SRAS-CoV-2 vivant et observées pour les niveaux de protéines deux heures et 24 heures après l’infection. À 2h, les niveaux d’ACE2 n’étaient pas affectés mais considérablement réduits à 24h. Cela impliquait que le virion intériorisé (protéine de pointe) réduisait significativement l’expression de l’ACE2.
L’équipe a étudié si le déclin de l’ACE2 médié par la pointe était dû à la dégradation des protéines et a traité les cellules HEK-293T, après co-transfection de l’ACE2 et de la pointe, avec MG132 (inhibiteur du protéasome) et E64D (inhibiteur du lysosome) avec du diméthylsulfoxyde (DMSO) comme contrôler. Une diminution de l’expression de l’ACE2 a été notée dans les cellules traitées avec l’un ou l’autre des inhibiteurs.
Des résultats similaires ont été observés avec l’infection des cellules hACE2-Hela. Ces résultats ont indiqué que la réduction de l’ACE2 était indépendante de la dégradation des protéines. Les cellules Vero E6 ont été infectées par le SRAS-CoV-2 et l’ARN total a été extrait pour une réaction en chaîne par polymérase à transcription inverse quantitative (RT-qPCR). Fait intéressant, les niveaux d’ARNm ACE2 étaient significativement plus faibles dans les cellules infectées, et la même chose a été observée dans les cellules hACE2-HeLa infectées par le SRAS-CoV-2.
Enfin, ils ont évalué si le RAS était dérégulé chez les patients COVID-19. Des échantillons de sérum de 30 patients et de 11 témoins sains ont été obtenus. Les niveaux d’Ang II étaient significativement plus élevés dans le sérum des patients COVID-19 que chez les témoins sains. Le traitement des cellules endothéliales de l’artère pulmonaire humaine (HPAEC) avec des niveaux élevés d’Ang II a entraîné la mort cellulaire. L’expression du récepteur de l’Ang II de type 1 (AT1R) a été induite lors du traitement de l’Ang II dans l’HPAEC.
Les tissus pulmonaires d’un patient COVID-19 et d’un témoin apparié selon l’âge ont été analysés pour détecter des signes d’apoptose. Les cellules endothéliales positives pour la caspase 3 clivée ont été détectées uniquement dans l’échantillon du patient et non dans l’échantillon de contrôle. Une expression plus élevée du facteur von Willebrand (VWF) dans l’échantillon COVID-19 a suggéré des dommages vasculaires.
conclusion
L’étude a prouvé que la protéine de la pointe SARS-CoV-2 réduisait l’expression ACE2. Il convient de noter que la régulation à la baisse de l’ACE2 n’a pas été observée lors de l’infection des cellules HeLa par des pseudovirus enrobés de pointes ou lorsque les cellules ont été traitées in vitro avec la protéine de pointe. niveaux d’ARNm de ACE2 ont également été réduits, ce qui pourrait être dû à des modifications affectant sa stabilité, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires à l’avenir pour délimiter le ou les mécanismes sous-jacents.
La baisse des niveaux d’ACE2 s’est accompagnée d’une augmentation de la sécrétion d’Ang II, affectant les cellules endothéliales et aggravant le risque de complications cardiovasculaires. La mort des cellules endothéliales dans le tissu pulmonaire d’un patient COVID-19 a également été observée. De façon générale, l’étude a démontré que l’expression ACE2 diminue aux niveaux de protéine et d’ARNm pendant l’infection SARS-CoV-2.
