L’agent causal de la pandémie actuelle de coronavirus 2019 (COVID-19) est le coronavirus-2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Le COVID-19 a été initialement décrit comme une inflammation pulmonaire, ou pneumonie, chez les personnes âgées. Cependant, nous savons maintenant que les infections par le SRAS-CoV-2 peuvent provoquer un large éventail de symptômes chez les personnes de tous âges, allant de l’absence de symptômes à l’inflammation systémique et même à la mort.
Une phase inflammatoire excessive appelée «tempête de cytokines» peut survenir chez les patients gravement infectés. La tempête de cytokines est étroitement liée à la mortalité des patients COVID-19. En raison de la septicémie, les modèles moléculaires associés aux agents pathogènes et leurs récepteurs sur les cellules immunitaires innées interviennent dans la réponse de l’hôte. Cette interaction déclenche la cellule immunitaire innée, et par la suite, des cytokines inflammatoires sont libérées et d’autres cellules associées à la réponse immunitaire se déploient.
Cependant, une réponse immunitaire surestimée entraîne la libération extrême de cytokines inflammatoires, entraînant des lésions tissulaires, un dysfonctionnement des organes, une réponse cardiovasculaire erratique et une réponse hypothalamo-hypophyso-surrénalienne modifiée. Par conséquent, une libération excessive de cytokines augmente le risque de mortalité.
Chez les patients en choc septique, une fréquence cardiaque irrégulière et un taux élevé de catécholamines circulantes sont fréquemment observés. Cela reflète un dysfonctionnement des centres autonomes médullaires et, par conséquent, indique des dommages régulateurs autonomes centraux provoquant une insuffisance circulatoire.
Une telle occurrence a été notée chez des patients atteints de la maladie COVID-19 sévère, où les chercheurs ont noté un lien entre le syndrome de libération de cytokines et l’échec multiorganique.
Bien qu’il n’y ait pas de traitement spécifique pour le COVID-19, la réutilisation des médicaments a permis d’identifier des médicaments qui pourraient être efficaces contre la maladie. On explore principalement des médicaments capables d’inhiber la libération de cytokines et de rétablir le contrôle inflammatoire.
Le tocilizumab a été identifié comme un médicament potentiel pour contrer la tempête de cytokines chez les patients atteints de COVID-19. Ce médicament fonctionne comme un inhibiteur de l’interleukine (IL) -6, une inhibition programmée du point de contrôle de la protéine de mort cellulaire (PD) -1 / PD-L1, un corticostéroïde, un dispositif d’adsorption de cytokines et une immunoglobuline intraveineuse.
Une lacune de recherche existe en termes de stratégies thérapeutiques non médicamenteuses visant les processus inflammatoires et immunologiques. Une telle approche pourrait être efficace pour traiter les patients atteints de COVID-19.
Un nouvel article sur les hypothèses et la théorie a été publié dans le Frontières en médecine qui se concentre sur la stimulation du nerf vague en tant que thérapie COVID-19 potentielle.
Dans cette approche, l’activité des voies anti-inflammatoires cholinergiques est manipulée et, récemment, cette stratégie thérapeutique est devenue une approche importante pour le traitement des maladies inflammatoires et de la septicémie.
Cette thérapie exploite les voies des voies anti-inflammatoires cholinergiques (CAP) qui innervent la rate via le nerf vague efférent. Le nerf splénique relaie et agit sur les macrophages en modifiant la stimulation adrénergique en un signal cholinergique par les cellules T de la rate, ce qui à son tour provoque un effet anti-inflammatoire.
Environ 80% du nerf vague est constitué de fibres sensorielles afférentes, qui transportent les informations de la périphérie vers le cerveau. Dans le système nerveux central, le nerf vague se projette vers le noyau du tractus solitaire (NTS) et libère des neurotransmetteurs excitateurs (glutamate et aspartate), de la noradrénaline, de l’acétylcholine, un neurotransmetteur inhibiteur (acide gamma-aminobutyrique) et des neuropeptides, qui sont impliqués dans la transduction du signal. Le NTS est associé au cerveau antérieur basal, à l’hippocampe, à l’amygdale, à l’hypothalamus, au cervelet, à la moelle épinière, etc. Les projections du NTS vers les noyaux du tronc cérébral modifient la libération de sérotonine et de noradrénaline dans le cerveau. En utilisant des fibres efférentes et afférentes, le nerf vague joue un rôle crucial dans le maintien de l’homéostasie cardiovasculaire et le contrôle de l’inflammation.
Les scientifiques ont expliqué que le système nerveux autonome contrôle la production de cytokines. Cela se fait en régulant les interactions avec l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, qui provoque la libération d’hormones anti-inflammatoires, c’est-à-dire des glucocorticoïdes.
De plus, l’acétylcholine (Ach) est libérée par les fibres efférentes vagales, qui interagissent avec les récepteurs nicotiniques contenant une sous-unité α7 présents dans les macrophages et les cellules dendritiques. Cette intégration entraîne l’inhibition de la libération de cytokines pro-inflammatoires, c’est-à-dire du facteur de nécrose tumorale alpha (TNFa), IL-1β, IL-6 et IL-18.
La stimulation électrique du nerf vague améliore la signalisation réflexe inflammatoire et diminue la production de cytokine. Cette approche a réussi à réduire la gravité de la maladie dans une étude animale associée aux maladies inflammatoires et à la septicémie.
Les scientifiques ont révélé que l’approche de la stimulation électrique du nerf vague a des effets secondaires minimes. Par exemple, les dispositifs implantés de stimulation du nerf vague sont utilisés depuis des décennies pour traiter la dépression réfractaire récurrente sévère et les crises partielles réfractaires.
Les scientifiques ont découvert que la stimulation du nerf vague par le lipopolysaccharide périphérique abaisse la réponse inflammatoire dans le système nerveux central des rats.
En outre, dans un modèle porcin de septicémie, cette approche a réussi à minimiser le dysfonctionnement de plusieurs organes. Ainsi, les chercheurs ont révélé que la stimulation du nerf vague pourrait être une thérapie d’appoint prometteuse pour le traitement des patients atteints de COVID-19.
Cette stratégie thérapeutique a également montré des effets cardiovasculaires positifs pendant la septicémie, qui comprend un antiarythmogène, une diminution de la consommation d’oxygène dans le myocarde et une amélioration de la diastole.
Récemment, des scientifiques ont révélé que l’utilisation de dispositifs non invasifs de stimulation du nerf vague transcutané (t-VNS) a donné des résultats significatifs chez deux patients atteints de COVID-19.
Les chercheurs pensent que l’utilisation de VNS non invasive comme thérapie d’appoint pourrait réduire le dysfonctionnement multiorganique chez les patients COVID-19.
À l’heure actuelle, deux études sont en cours pour évaluer l’efficacité de la VNS non invasive chez les patients COVID-19, où les scientifiques utilisent le dispositif de stimulation du nerf vagal non invasif gammaCore® pour leurs recherches. Ce dispositif est appliqué sur la peau du patient au niveau du cou au-dessus du nerf vague pour administrer des doses périodiques de VNS de manière non invasive.
Les chercheurs pensent que cette approche pourrait minimiser la ventilation mécanique chez les patients atteints de COVID-19.