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Alors que le COVID-19 continue de se répandre dans le monde entier, les enquêteurs essaient toujours de comprendre comment il ravage le corps humain. Une étude récente publiée sur le serveur de pré-impression bioRxiv * en septembre 2020 montre que le virus est capable d'infecter des cellules embryonnaires humaines destinées à former les surfaces épithéliales du corps, à la fois internes et externes, ainsi que les cellules pulmonaires.
Sommaire
Le SRAS-CoV-2 affecte plusieurs organes
Des études antérieures ont montré que le virus affecte un certain nombre d'organes du corps même si l'infection respiratoire est la manifestation principale et la cause la plus courante de décès dans le COVID-19. Par exemple, environ un quart de tous les patients de l'hôpital présentaient des signes de lésions cardiaques. Le même nombre présentait des symptômes intestinaux et plus d'un tiers des cas mortels présentaient des signes d'ARN viral dans les tissus cérébraux.
Les cellules précurseurs du poumon embryonnaire sont sensibles au SRAS-CoV-2
L'étude actuelle se concentre sur la preuve d'une infection par le coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère dans les cellules embryonnaires humaines à différents stades de différenciation. Les récepteurs de la cellule hôte de ce virus, à savoir l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) et le TMPRSS2, se trouvent dans le tissu embryonnaire à partir du blastocyste, ce qui indique qu'une transmission verticale est possible. Certaines études montrent que le virus peut à la fois infecter et se répliquer dans un certain nombre de types de cellules, y compris les cellules souches.
Les chercheurs ont d'abord montré que l'ACE2 et le TMPRSS2 sont exprimés dans les cellules progénitrices du poumon humain (hLPC). Ceux-ci ont ensuite été infectés par des pseudovirus exprimant la protéine de pointe SARS-CoV-2. Il a été constaté que l'infection pouvait être supprimée en présence de lait maternel à 2 mg / mL en raison de l'activité antivirale de ce dernier.
Ils ont également infecté les hLPC avec le coronavirus du pangolin étroitement apparenté et ont détecté avec succès l'ARN viral dans ces cellules plus tard. Le traitement par le remdesivir ou le lait maternel humain a réduit de manière significative le taux d'ARN viral. Cependant, l'infection par le coronavirus du pangolin a conduit à une viabilité réduite des hLPC.
Les cellules précurseurs épithéliales embryonnaires sont sensibles au SRAS-CoV-2
L'étape suivante consistait à infecter les cellules endodermiques précoces de l'intestin antérieur humain avec les souches de pseudovirus SARS-CoV-2 et de coronavirus pangolin. Ces cellules étaient également positives pour les molécules de récepteur hôte ACE2 et TMPRSS2.
Une infection réussie a été signalée par l'activité de la luciférase, et l'exposition de chèvre / lait maternel humain / héparine a réduit le taux d'infection. Cette nouvelle découverte pourrait indiquer qu'un récepteur d'héparane sulfate interagit avec les récepteurs classiques du virus. Cependant, le remdesivir et le lait maternel humain ont réussi à réduire les niveaux de coronavirus pangolin après exposition.
Dans l'ensemble, par conséquent, les hLPC permettent une infection par le SRAS-CoV-2.
Les chercheurs ont ensuite généré des cellules souches embryonnaires humaines se différenciant en mésoderme, endoderme et ectoderme. Ils ont constaté que l'endoderme et l'ectoderme étaient tous deux permissifs pour le pseudovirus SARS-CoV-2. La protéine de lactosérum humaine / chèvre était un inhibiteur de l'activité virale dans ces cellules. Le lait maternel humain a également inhibé les CSEh, l'endoderme et l'ectoderme.
Le coronavirus du pangolin a également infecté les cellules endodermiques et ectodermiques, indiquant que le mésoderme ne dispose pas de certains facteurs essentiels d'infection. Le remdesivir a inhibé l'infection dans les deux tissus.
Les chercheurs ont conclu que «les cellules de la couche germinale telles que l'endoderme et l'ectoderme sont également permissives pour l'infection par le SRAS-CoV-2. »
Cellules souches embryonnaires non permissives pour le virus
Ils ont également constaté que les CSEh ne supportaient pas l'infection par le pseudovirus SRAS-CoV-2, mais présentaient des signes d'infection par le coronavirus du pangolin malais. Ces cellules sont également capables de générer des particules virales infectieuses. Ce dernier a été inhibé par le remdesivir.
Les cellules infectées ont également exprimé des protéines virales et des particules virales infectieuses. L'infection, ainsi que la réplication virale, étaient toutes deux inhibées à la fois par le lait maternel et le remdesivir. L'héparine a été identifiée comme un inhibiteur direct potentiel de l'infection par le pseudovirus SRAS-CoV-2 et le coronavirus pangolin.
Implications
Les chercheurs ont conclu: «Nous avons démontré que l'endoderme induit, l'ectoderme, les hAFEC et les hLPC sont permissifs à la fois pour l'infection par le SRAS-CoV-2 et GX_P2V. Les hESC sont permissifs pour GX_P2V (coronavirus du pangolin) mais pas l'infection par le pseudovirus SRAS-CoV-2. »
Bien que ces résultats montrent que le pseudovirus du SRAS-CoV-2, au moins, est capable d'infecter plusieurs types de cellules dans le corps, à l'exception des cellules souches embryonnaires humaines, cependant, celui-ci était sensible au coronavirus du pangolin. Les cellules infectées ont également exprimé la protéine virale et ont montré la présence de virions se répliquant. Cela pourrait expliquer l'implication de plusieurs organes observée avec ce virus. Cela peut également indiquer que les chercheurs suggèrent qu'ils agissent comme un réservoir stable pour le virus, qui peut s'intégrer dans la lignée germinale humaine. Cela offre également la possibilité d'une transmission verticale.
Deuxièmement, la souche de pangolin a également été observée pour infecter une gamme encore plus large de tissus humains, ce qui pourrait être un signal d'alarme en termes de capacité de ces derniers à infecter d'autres espèces. Dans un sens plus large, cela pourrait signaler le danger d'infections à coronavirus humains initiées par de tels virus zoonotiques.
Troisièmement, l'incapacité du virus à infecter le mésoderme malgré la présence des récepteurs ACE2 et TMPRSS2 peut expliquer l'utilisation de cellules souches mésenchymateuses dans le traitement COVID-19. Une étude plus approfondie est nécessaire pour découvrir toute l'importance de ces résultats.
*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, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.
