La pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) a infecté plus de 59,69 millions de personnes dans le monde et a entraîné la mort de plus de 1,4 million. Le virus a été détecté pour la première fois à la fin de 2019 à Wuhan, en Chine, et s’est depuis propagé à travers le monde dans 191 pays.
Au cours des onze derniers mois, beaucoup a été découvert sur le nouveau virus; sa capacité à infecter les cellules hôtes humaines, ses effets variables sur les individus infectés et la dynamique de sa transmission d’une personne à une autre.
Maintenant, une équipe de chercheurs basée en Iran a exploré le rôle du micro-ARN dans COVID-19. Leur étude intitulée «Le rôle émergent des microARN dans l’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2)» a été publiée dans le dernier numéro de la revue Immunopharmacologie internationale.
Le SRAS-CoV-2 est un bêtacoronavirus, qui est un virus enveloppé avec un ARN simple brin de sens positif. Il appartient à la famille des coronaviridés et, comme d’autres de son espèce, provoque généralement une infection des voies respiratoires (ITR).
Sommaire
Micro-ARN
Les micro-ARN ou miARN sont essentiellement de petites molécules d’environ 17 et 24 nucléotides de longueur. Ce sont des ARN monocaténaires non codants qui sont nécessaires pour la traduction des ARN messagers matures (ARNm) en protéines.
Molécule de microARN (miARN). Crédit d’image: StudioMolekuul / Shutterstock
Les chercheurs écrivent que ces miARN jouent un rôle dans divers processus tels que «la propagation, la différenciation, la croissance et l’apoptose cellulaires». Ces miARN régulent également les systèmes immunitaires innés et adaptatifs.
Des études antérieures ont montré que l’expression de ces miARN peut jouer un rôle dans la réponse de l’hôte aux coronavirus et autres virus respiratoires. Les changements dans les expressions des miARN dans les cellules épithéliales de l’hôte peuvent contribuer à «la pathogenèse des infections respiratoires sévères et chroniques», écrit l’équipe.
Cette revue a examiné le rôle joué par ces miARN comme disponible à partir de preuves scientifiques.
SRAS-CoV-2 et les réponses immunitaires qui en résultent
Lorsqu’elle est exposée à une infection telle que le SRAS-CoV-2, l’immunité humorale est activée. Les cellules T et les cellules B se différencient en plasmocytes qui produisent des anticorps (Abs) contre l’antigène viral particulier (Ag). Ces Abs empêchent alors le virus de pénétrer dans les cellules hôtes.
Les cellules B et T produisent des Abs contre les «protéines de pointe (S), de nucléocapside (N), de membrane (M) et d’enveloppe (E) (protéines structurelles) du SRAS-CoV-2». Les chercheurs écrivent que la réponse T helper 1 (Th1) est importante pour le contrôle à la fois du MERS-CoV et du SARS-CoV-1 – d’autres coronavirus de la même famille que le SRAS-CoV-2 – et peut-être du SRAS CoV-2 lui-même.
La réponse immunitaire antivirale et le rôle des miARN. TLR, récepteur de type Toll; RIG1, gène I inductible par l’acide rétinoïque; MAD5, protéine 5 associée à la différenciation du mélanome; Protéine de signalisation antivirale mitochondriale; TRAF3, facteur3 associé au récepteur TNF; TRAF6, facteur 6 associé au récepteur TNF; IKK, IßB kinase; TANKbinding kinase 1; IRF3, facteur de régulation 3 de l’interféron; IFN, interféron; IFNAR1, récepteur 1 de l’interféron-a / ß; STAT1, transducteur de signal et activateur de transcription 1; STAT2, transducteur de signal et activateur de transcription 2; IRF9, facteur de régulation de l’interféron 9; ISG, gène stimulé par l’interféron; miARN, microARN.
Syndrome de tempête de cytokines
Le syndrome de tempête de cytokines (CSS) est causé lorsque des quantités massives de cytokines pro-inflammatoires sont libérées par les cellules immunitaires activées. Le CSS est l’une des complications du COVID-19 et provoque souvent une maladie grave, voire la mort, s’il est initié.
Les auteurs écrivent: «Le SDRA (syndrome de détresse respiratoire aiguë) est fortement corrélé au CSS car les cellules effectrices immunitaires sécrètent de grandes quantités de cytokines pro-inflammatoires et de chimiokines pendant le SDRA, conduisant à des réponses inflammatoires systémiques non contrôlées. Le SDRA induit par le CSS entraîne une défaillance de plusieurs organes et la mort ultérieure, ont expliqué les chercheurs.
Micro-ARN dans les réponses de l’hôte aux infections respiratoires virales
Lorsqu’un virus ou un agent pathogène infecte une personne, la première réponse immunitaire provient de l’immunité innée. Le miARN régule les fonctions des différentes cellules immunitaires telles que les «cellules dendritiques, les cellules épithéliales, les monocytes, les granulocytes, les cellules NK et les macrophages». Les rôles du miARN de l’étude et de la littérature existante peuvent être résumés comme suit:
- Les miARN participent à la transduction du signal des TLR (récepteurs de type toll, une protéine transmembranaire spécialisée)
- miR-146a et miR-146b sont exprimés en quantités plus élevées lorsque le lipopolysaccharide (LPS) sur les membranes cellulaires est exposé à la lignée cellulaire THP-1. Les voies de signalisation TLR sont activées lorsqu’elles sont exposées à des agonistes fongiques, viraux et bactériens.
- miR-155 est également un régulateur des cytokines pro-inflammatoires
- miR-146a module également la voie de signalisation TLR
- La génération de cytokines, telles que TNF-α, IL-6 et IL-12, est réduite lorsque les miR-152 et miR-148 sont induits.
- Les miARN régulent les réponses immunitaires adaptatives centrales
- miR-181a dans les cellules T immatures peut moduler la transduction du signal des récepteurs des cellules T
- Plusieurs études ont montré que miR-155 et miR-128 régulent les réponses immunitaires innées contre les virus respiratoires. Lorsque ces miARN sont supprimés, l’hôte est sensible à ces virus.
- In-silico l’examen des miARN interagissant avec les ARNm du SRAS-CoV-1 montre qu’il existe une régulation à la hausse de miR-214, miR-574-5p et miR-17 qui inhibe la réplication virale
- Avec le MERS-CoV, les miARN régulent à la baisse l’expression du gène viral et empêchent ainsi sa réplication
- Le miR-32 est la cible du génome de l’ARN viral dans le SRAS CoV-2. L’équipe écrit: «Plusieurs sources de preuves ont montré que les agents pathogènes viraux pouvaient échapper à la surveillance du système immunitaire en utilisant les miARN de l’hôte.»
- À ce jour, aucun médicament ne peut augmenter / inhiber les miARN dans les infections virales
Conclusions et implications de l’examen
Cette étude montre que les miARN jouent un rôle important dans le contrôle viral de plusieurs processus cellulaires observés lors d’infections virales.
L’activité des miARN peut déterminer la gravité du COVID-19.
L’étude montre que les miARN hôtes peuvent favoriser l’infection et peuvent également agir comme un antiviral, selon leur type. Les auteurs écrivent: «Les MiARN peuvent agir comme un moyen de prévenir, diagnostiquer et guérir les infections virales» et offrent des perspectives de recherche pour le développement d’un traitement efficace contre le COVID-19.
