Dans une étude récente publiée dans la revue Médecine translationnelle scientifiquedes chercheurs ont étudié l'impact du vieillissement sur la réponse immunitaire, la dynamique virale et le microbiome nasal chez 1 031 patients hospitalisés atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), en utilisant des techniques de profilage avancées pour comprendre les différences liées à l'âge en termes de gravité de la maladie et de fonction immunitaire.
Étude : Le profilage multiomique hôte-microbe révèle une dérégulation immunitaire dépendante de l'âge associée à l'immunopathologie du COVID-19. Crédit d'image : Studio de couronne boréale/Shutterstock
Arrière-plan
L’âge est un facteur de risque important d’issues graves du COVID-19, les personnes âgées étant confrontées à des risques de complications et de mortalité considérablement plus élevés que les personnes plus jeunes. Malgré des taux de vaccination élevés, les personnes âgées restent profondément vulnérables. Le vieillissement est en corrélation avec des niveaux élevés de cytokines inflammatoires, comme l'interleukine-6 (IL-6), qui sont des marqueurs essentiels de la gravité du COVID-19, suggérant un lien entre le vieillissement et la physiopathologie de la maladie. Des études montrent que le vieillissement atténue les réponses immunitaires innées et adaptatives, notamment la production réduite d’interféron de type I (IFN). De plus, les personnes âgées présentent des réponses inflammatoires améliorées et une signalisation immunitaire altérée lorsqu’elles sont infectées par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement les interactions complexes entre le vieillissement, les variations de la réponse immunitaire et la gravité du COVID-19 afin d'améliorer les stratégies de traitement et les résultats pour les populations plus âgées.
À propos de l'étude
La présente étude a utilisé les données de 1 031 participants inscrits à l'évaluation IMmunoPhenotyping dans une cohorte d'observation de la cohorte COVID-19 (IMPACC), qui a impliqué 20 hôpitaux dans 15 centres médicaux aux États-Unis du 5 mai 2020 au 19 mars 2021. impliquaient des personnes hospitalisées présentant une réaction en chaîne par polymérase par transcription inverse (rt-PCR) confirmées par le SRAS-CoV-2, présentant des symptômes typiques du COVID-19. Des échantillons de sang et des voies respiratoires ont été prélevés dans les 72 heures suivant l'hospitalisation, selon un protocole standardisé dans les établissements participants. L'approbation éthique a été accordée dans le cadre de l'exception de surveillance de la santé publique, avec le consentement des participants pour le suivi et l'utilisation des données.
L'analyse statistique a été réalisée à l'aide du logiciel R. Les évaluations initiales ont été effectuées dans les 72 heures suivant l'admission à l'hôpital, suivies d'évaluations longitudinales lors des visites ultérieures. L'analyse des données a appliqué diverses méthodes statistiques en fonction du type de données et a nécessité des ajustements en fonction de facteurs tels que l'âge, le sexe et la gravité initiale de la maladie. Pour les études longitudinales, les groupes d'âge ont été divisés en quintiles et analysés pour déterminer les changements dans l'abondance virale et la réponse immunitaire, en utilisant des modèles additifs linéaires et généralisés pour tenir compte des modèles non linéaires observés. Toutes les valeurs p ont été ajustées à l'aide de la méthode Benjamini-Hochberg, en considérant les résultats statistiquement significatifs à p <0,05.
Résultats de l'étude
L’étude a consisté à analyser des échantillons de sang et d’écouvillons nasaux provenant de 1 031 adultes naïfs de vaccin et hospitalisés pour le COVID-19. Ces participants faisaient partie de la cohorte IMPACC, provenant de 20 hôpitaux à travers les États-Unis. Ils ont été classés en cinq quintiles d’âge, allant de 18 à 96 ans, chaque groupe comprenant entre 187 et 223 individus. Des échantillons ont été prélevés au moment de l'admission à l'hôpital et au cours d'un maximum de cinq visites de suivi. La répartition par âge a montré que les personnes âgées étaient souvent plus gravement touchées par la maladie, comme en témoignent à la fois la gravité initiale des symptômes et les conséquences, y compris la mortalité.
Lors de la première visite à l'hôpital, généralement dans les 72 heures suivant l'admission, une série de tests diagnostiques a été réalisée. Ceux-ci comprenaient le profilage transcriptionnel des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) et des écouvillons nasaux, le profilage des protéines inflammatoires sériques, la cytométrie de masse du sang total (CyTOF), la métatranscriptomique nasale et les tests d'anticorps (Ab) du SRAS-CoV-2. Une découverte significative de ces premiers tests était que les personnes âgées présentaient des charges virales plus élevées et une clairance virale retardée par rapport aux patients plus jeunes. De plus, des différences liées à l’âge dans les populations de cellules immunitaires ont été notées, les personnes âgées présentant des proportions plus élevées de divers sous-types de monocytes et de cellules T activées, mais des niveaux plus faibles de cellules T et B naïves.
L'analyse longitudinale de l'étude a révélé que ces différences persistaient au fil du temps, affectant la dynamique de la charge virale, les titres d'anticorps et la réponse immunitaire. Plus précisément, les participants les plus âgés ont non seulement conservé des niveaux élevés de virus plus longtemps, mais ont également montré des fluctuations plus importantes des niveaux d'anticorps au fil du temps. De plus, l’analyse des cellules immunitaires réalisée par CyTOF a mis en évidence qu’avec l’âge, certains types de cellules immunitaires, notamment différentes classes de monocytes et des cellules tueuses naturelles différenciées, ont augmenté, ce qui suggère des changements dans la composition et le fonctionnement du système immunitaire avec l’âge.
Les changements dans les niveaux de cytokines et de chimiokines mesurés dans le sérum des participants ont encore souligné l'impact du vieillissement sur la réponse immunitaire. Les personnes plus âgées présentaient des niveaux élevés de marqueurs inflammatoires à l’admission à l’hôpital, qui étaient liés à des évolutions plus graves de la maladie.
De plus, l’analyse s’est étendue au microbiome nasal et à l’expression des gènes des voies respiratoires supérieures, révélant des changements associés à l’âge dans la composition microbienne et l’activité des gènes hôtes. Des changements dans la signalisation des récepteurs Toll-like et dans d’autres voies immunitaires étaient évidents, ce qui suggère que les personnes âgées subissent différentes modulations immunitaires, influençant peut-être leur susceptibilité à des conséquences graves.
