Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de prétirage, des chercheurs aux États-Unis ont évalué le rôle de deux cytokines, l’interféron-gamma (IFN-γ) et l’interleukine-10 (IL-10), dans la régulation précoce des réponses des cellules immunitaires et de l’inflammation au cours du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 ( SRAS-CoV-2) chez les macaques rhésus.
Étude : L’IL-10 supprime l’expansion des lymphocytes T tout en favorisant la formation de cellules mémoire résidant dans les tissus pendant l’infection par le SRAS-CoV-2 chez les macaques rhésus. Crédit d’image : StudioMolekuul/Shutterstock
Sommaire
Arrière plan
Alors que l’IFNγ est une cytokine pro-inflammatoire, l’IL-10 est une cytokine anti-inflammatoire. Ces deux voies distinctes déterminent l’équilibre de l’inflammation et de la réplication du SRAS-CoV-2 au début de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) ou pendant ses phases précoces. Cependant, les études ont à peine étudié la signification de ces cytokines pendant l’infection par le SRAS-CoV-2.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé un modèle de primate non humain (NPH) pour mesurer les changements dans l’inflammation pulmonaire, la réplication virale et les réponses immunitaires cellulaires contre le SRAS-CoV-2 après avoir bloqué les voies des cytokines. L’étude avait un critère d’évaluation pré-spécifié entre les jours 28 et 35 après l’infection.
L’équipe a créé trois groupes de traitement, chacun comprenant cinq macaques rhésus mâles âgés de 2,5 à 5 ans et pesant de 3,5 à 5 kilogrammes. Ils ont infecté des animaux de test avec le SRAS-CoV-2 en cinq vagues, chaque vague d’infection infectant un animal par groupe de traitement (un total de trois).
Les chercheurs ont utilisé HEK-BlueMT lignées cellulaires rapporteurs pour la quantification in vitro Signalisation IL-10 et IFNγ. Une réaction de changement de couleur a indiqué l’ampleur de la signalisation des cytokines, que l’équipe a quantifiée à l’aide d’un spectrophotomètre à 650 nanomètres. Ils ont utilisé la tomographie par émission de positrons (PET)/tomographie par ordinateur (CT) au f-fluorodésoxyglucose (FDG) pour imager la région thoracique des macaques infectés. Ils ont identifié des volumes d’intérêt (VOI) ou des lésions dans chaque scanner thoracique obtenu le jour 2 ou le jour 6, qu’ils ont transférés sur les images TEP/CT alignées pour évaluer le changement de volume de la lésion ou l’absorption du FDG.
Au cours de l’autopsie des animaux, l’équipe a traité les lésions qui semblaient être continues dans le PET/CT mais résultaient d’une inflammation dans plus d’un lobe pulmonaire séparément. De plus, ils ont scanné le haut de l’abdomen, y compris la rate et le côlon transverse, ainsi que la tête et le cou. Cela les a aidés à déterminer (18F)Absorption du FDG dans les amygdales et les cornets nasaux.
Enfin, les chercheurs ont prélevé les poumons et les voies respiratoires attachées, les cornets nasaux, les glandes salivaires, les amygdales, la rate, les tissus et les ganglions lymphatiques des animaux euthanasiés. Dans les poumons, ils ont évalué la localisation parenchymateuse des cellules T, alors qu’ils ont utilisé des tissus de ganglions lymphatiques pour l’isolement de l’acide ribonucléique (ARN), des analyses histologiques et des préparations unicellulaires pour la cytométrie en flux.
Résultats de l’étude
Bien que le blocage de l’IFNγ ait réduit la formation de centres germinatifs dans les ganglions lymphatiques réactifs, il a eu peu ou pas d’effet sur les caractéristiques des réponses des lymphocytes B ou T. Les chercheurs n’ont évalué aucun impact possible de l’IFNγ sur la fonction des cellules myéloïdes, même s’il y en avait. Cependant, ils ont trouvé des effets intéressants de l’IL-10 sur les réponses des lymphocytes T spécifiques au SARS-CoV-2.
Premièrement, l’IL-10 a inhibé l’ampleur des réponses des lymphocytes T spécifiques au virus dans la circulation, les voies respiratoires inférieures et les ganglions lymphatiques pulmonaires. L’analyse de l’expression du gène marqueur de prolifération Ki-67 a confirmé que l’IL-10 ne prolongeait pas le cycle des lymphocytes T spécifiques du virus mais les régulait au cours de l’éclatement clonal précoce. Deuxièmement, l’IL-10 a favorisé la vitesse à laquelle les cellules T spécifiques du SRAS-CoV2 se sont différenciées en T mémoire résidant dans les tissus (TRM) les cellules des surfaces muqueuses des voies respiratoires inférieures, probablement en déclenchant les monocytes pour augmenter la production de facteur de nécrose tumorale bêta (TGFβ), qui, à son tour, a favorisé la TRM phénotype des cellules.
Étonnamment, les macaques rhésus n’ont montré aucune réponse des lymphocytes T spécifiques au SRAS-CoV-2 dans la muqueuse nasale. En fait, le blocage de l’IL-10 a réduit le nombre de TRM cellules de leur muqueuse nasale. Cependant, des études chez la souris ont détecté des T spécifiques du SARS-CoV-2RM cellules de la muqueuse nasale. Les données de l’étude ont souligné la possibilité que l’augmentation de l’IFΝγ pourrait conduire à un contrôle amélioré de la réplication du SRAS-CoV-2. De même, fournir de l’IL-10 exogène au moment de la vaccination muqueuse pourrait favoriser la formation de lymphocytes T mémoire résidant dans les tissus. En d’autres termes, les données de l’étude pourraient avoir des implications pour cibler ces cytokines comme adjuvants pour la vaccination contre le COVID-19. Les auteurs ont averti que les résultats de l’étude étaient limités au contexte d’un COVID-19 léger, et que l’IFNγ et l’IL-10 pourraient avoir des rôles fonctionnels différents lors d’un COVID-19 sévère. De futures études utilisant des modèles NHP de pneumonie COVID-19 pourraient faire la lumière sur les mécanismes cellulaires et moléculaires des lésions pulmonaires à médiation immunitaire.
conclusion
Les résultats de l’étude ont montré que les deux cytokines, IFNγ et IL-10, ne jouaient pas un rôle critique dans le contrôle de la réplication du SRAS-CoV-2 dans le modèle du macaque rhésus. Le blocage de l’IFNγ a diminué l’inflammation pulmonaire dans une certaine mesure, mais n’a pas eu d’impact sur les lymphocytes innés, les anticorps neutralisants ou les cellules T spécifiques de l’antigène. D’autre part, le blocage de l’IL-10 a augmenté de manière transitoire l’inflammation pulmonaire, supprimé l’accumulation de cellules T spécifiques du SRAS-CoV-2 dans les voies respiratoires inférieures et favorisé la TRM au niveau des muqueuses respiratoires. Étant donné que ces cytokines n’ont pas sensiblement affecté la charge virale, l’infection par le SRAS-CoV-2 chez tous les animaux testés s’est finalement résolue.
*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, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
