Dans une récente étude publiée sur medRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont évalué l’impact de l’infection et de la gravité du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) sur les voies coronariennes et de la maladie d’Alzheimer.
Sommaire
Arrière plan
Plusieurs études montrent que les infections par le SRAS-CoV-2 peuvent affecter directement la fonction cérébrale. Il a été constaté que la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) induisait des effets à long terme sur le système nerveux central, entraînant divers symptômes neurologiques, notamment une altération de l’odorat et du goût, un déclin de la mémoire et une démence semblable à la maladie d’Alzheimer. Cela indique l’impact de l’infection par le SRAS-CoV-2 sur les troubles neurocognitifs et les lésions cérébrales chez les patients.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné les biomarqueurs potentiels pour évaluer les profils protéomiques liés à l’infection au COVID-19 et à la mortalité associée.
L’équipe a détecté la protéine plasmatique liée aux résultats du COVID-19 et a développé des modèles de prédiction pour identifier les voies dérégulées après l’infection. Ceci a été réalisé par la génération de données protéomiques à haut débit obtenues à partir de 332 personnes infectées par le SRAS-CoV-2 et de 150 personnes témoins de l’Université de Washington (WU) et de l’hôpital Barnes-Jewish (BJH) à St Louis (STL). La cohorte témoin a été appariée selon l’âge, le sexe et la race. Des échantillons de plasma ont été obtenus lors de l’admission au BJH.
L’équipe a utilisé les données protéomiques disponibles pour 297 cas de COVID-19 et 76 personnes témoins du Massachusetts General Hospital (MGH). De plus, une analyse d’abondance différentielle a été effectuée pour détecter les protéines associées à l’infection au COVID-19, à la ventilation et à la mort connexe. Une conception en trois étapes a été réalisée (1) L’étape de découverte a identifié des protéines liées aux trois résultats COVID-19 d’infection, de ventilation et de décès dans le groupe WU-STL, (2) l’étape de réplication a identifié des protéines associées à COVID-19 résultats dans le groupe MGH, et (3) les méta-analyses détectées parmi le reste des protéines, celles qui ont dépassé le seuil de Bonferroni.
De plus, des modèles de prédiction ont été créés pour l’infection, la ventilation et les décès signalés après la collecte des échantillons de sang. Ces modèles de prédiction ont été développés en utilisant des protéines associées aux trois résultats, ainsi que des modèles de ventilation ainsi que des modèles spécifiques à la mort en fonction de protéines particulières à ces phénotypes. L’équipe a en outre utilisé des analyses d’enrichissement des voies pour détecter les voies biologiques qui ont été perturbées en raison des résultats des infections par le SRAS-CoV-2. Des réseaux de co-expression causale ont été utilisés pour détecter les protéines liées au COVID-19 qui faisaient potentiellement partie des processus pathologiques affectés par les infections.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que parmi les 3 236 protéines détectées dans la cohorte découverte, 1 558 étaient régulées positivement et 1 678 étaient régulées négativement. Alors que 906 protéines ont été détectées dans la cohorte de réplication et étaient régulées dans le même sens, 841 protéines ont été détectées après correction de Bonferroni et comprenaient 363 protéines régulées positivement et 478 régulées négativement. De plus, parmi les 332 personnes infectées par le COVID-19, 82 ont nécessité une ventilation 6,8 ± 7,7 jours après l’hospitalisation et 84 pendant la phase de réplication.
Au total, 63 personnes ont succombé au COVID-19 dans le groupe découverte et 41 dans le groupe réplication. L’équipe a détecté 2101 protéines liées à la mort dans la cohorte découverte, parmi lesquelles 297 protéines ont été répliquées. L’équipe a également trouvé 64 protéines liées aux résultats COVID-1 d’infection, de ventilation et de décès. Parmi celles-ci, 59 protéines ont montré une régulation à la hausse constante chez tous les patients COVID-19, y compris la protéine 4 liée à l’angiopoïétine (ANGL4), la protéine morphogénétique osseuse 10 (BMP10), le facteur 1 stimulant les colonies de macrophages (CSF-1), le transcrit 1 spécifique aux leucocytes (LST1), la protéine antagoniste du récepteur de l’interleukine-1 (IL-1Ra), le facteur de croissance transformant bêta-1 (TGFB1), la protéine kinase C de type zêta (PKC-Z) et la vimentine.
L’équipe a également détecté 64 protéines qui pourraient être potentiellement utilisées pour prédire les individus infectés par le COVID-19 ainsi que les personnes qui auront besoin d’une ventilation. De plus, l’équipe a trouvé une voie spécifique au COVID-19 qui comprenait des gènes régulés à la baisse par l’infection par le SRAS-CoV-2 qui s’est avérée enrichie pour les trois résultats COVID-19 de l’infection, de la ventilation et de la mortalité. Plusieurs autres voies qui ont montré un enrichissement pour les signatures immunologiques comprenaient la réponse adaptative, innée, des cellules B du vaccin antigrippal ou la signalisation des cytokines dans le système immunitaire. En outre, des voies enrichies non liées à la réponse immunitaire contre une infection virale, y compris les voies de la maladie d’Alzheimer et de la maladie coronarienne, ont été détectées.
Plusieurs protéines liées aux résultats du COVID-19 faisaient également partie des voies associées à la maladie d’Alzheimer, notamment l’aminotransférase d’acides aminés à chaîne ramifiée, mitochondriale (BCAT2), le récepteur 5 de l’éphrine de type A (EPHA5), la protéine acide fibrillaire gliale (GFAP), la neurogranine (NEUG), le polypeptide léger des neurofilaments (NFL), la protéine tau associée aux microtubules (MAPT) et la protéine transmembranaire 106B (TMEM106B).
De plus, l’équipe a trouvé des niveaux considérablement élevés de troponine chez les patients COVID-19 et ceux nécessitant une ventilation. Des concentrations élevées d’ANGL4 ont également été détectées dans l’infection, la ventilation et la mort de COVID-19. FURIN, qui est associé à la maladie coronarienne, a également été trouvé à des niveaux accrus dans les résultats d’infection et de ventilation.
Conclusion
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que le profilage protéomique profond des individus infectés par le COVID-19 identifiait avec précision les protéines dérégulées en raison des résultats graves du COVID-19. Les chercheurs pensent que la présente étude pourrait développer le rôle des études protéomiques dans la compréhension du COVID-19.
*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.
