Dans une étude récente publiée dans Scientific Reports, les chercheurs ont vérifié les effets de la curcumine et des curcuminoïdes sur une lignée cellulaire de neuroblastome humain (SH-SY5Y) infectée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Étude: Effets antiviraux, anti-inflammatoires et antioxydants de la curcumine et des curcuminoïdes dans les cellules SH-SY5Y infectées par le SRAS-CoV-2. Crédit d’image : Photoongraphie/Shutterstock.com
Arrière-plan
Le SRAS-CoV-2 a eu un impact profond sur la santé publique et l’économie mondiales, avec un fardeau important en termes de morbidité et de mortalité. Outre la phase aiguë de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), des effets persistants, tels qu’un dysfonctionnement neurologique, suscitent des inquiétudes.
On estime que 10 à 15 % des personnes infectées par le SRAS-CoV-2 présentent divers symptômes irrécupérables, une condition appelée COVID long.
Les personnes présentant des manifestations graves du COVID-19 courent un risque plus élevé de symptômes neurologiques. Néanmoins, la neuropathogenèse sous-jacente reste floue. La curcumine a attiré une attention considérable pour son potentiel à traiter des affections caractérisées par des réponses inflammatoires et des perturbations du système immunitaire.
De même, les curcuminoïdes peuvent inhiber certaines enzymes liées aux processus inflammatoires et aux espèces réactives de l’oxygène (ROS) cancérigènes.
Une revue systématique a rapporté que la supplémentation en curcumine entraînait une réduction significative des symptômes du COVID-19, de la durée de l’hospitalisation et de la mortalité.
L’étude suggère que la curcumine atténue les tempêtes de cytokines en activant les voies anti-inflammatoires et en réduisant les facteurs pro-inflammatoires. Néanmoins, les effets antiviraux de la curcumine sur les cellules neuronales infectées par le SRAS-CoV-2 restent flous.
L'étude et les résultats
La présente étude a examiné les effets antiviraux, anti-inflammatoires et antioxydants de la curcumine, des curcuminoïdes et de l'extrait de curcuma dans les cellules SH-SY5Y. Tout d’abord, les cellules ont été traitées avec différentes concentrations de curcuminoïdes (Me08 et Me28), d’extrait de curcuma et de curcumine et testées pour leur viabilité cellulaire.
La curcumine a montré une cytotoxicité à 14 μg/ml, 18 μg/ml, 28 μg/ml et 90 μg/ml, la viabilité cellulaire étant respectivement de 40,1 %, 40,8 %, 33,4 % et 20,4 % ; cependant, la viabilité cellulaire était ≥ 95 % à ≤ 7,2 μg/ml. À l’inverse, l’extrait de curcuma n’était cytotoxique à aucune concentration testée. De plus, aucune cytotoxicité n’a été observée avec les curcuminoïdes à 60 μM ou moins.
Ensuite, l’équipe a examiné leurs effets sur l’expression des gènes de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), de la protéase transmembranaire 2 (TMPRSS2), du TMPRSS11D et de la furine.
À cette fin, les cellules ont été traitées avec de la curcumine (7,2 µg/ml), des curcuminoïdes (60 µM) et de l’extrait de curcuma (3,6 µg/ml). Aucune différence significative n’a été observée dans l’expression de TMPRSS2, de la furine ou de l’ACE2 après traitement avec ces composés.
Cependant, l’expression de TMPRSS11D a été réduite de deux fois. De plus, les niveaux de protéines de TMPRSS2 ont diminué de 30 % avec le traitement Me23, et ceux de TMPRSS11D ont diminué de 50 % avec Me08 et de 60 % avec Me23. Ensuite, l’équipe a exploré les effets de ces composés sur l’infection post-SARS-CoV-2 de production de ROS.
Ils ont constaté une réduction significative des niveaux de ROS dans les cellules infectées traitées avec Me23. Bien que l’infection par le SRAS-CoV-2 n’ait pas affecté l’expression du gène du facteur 2 lié au facteur nucléaire érythroïde 2 (NRF2), le traitement Me23 l’a multiplié par 10.
En outre, alors que l’infection réduisait les niveaux de NAD(P)H quinone oxydoréductase 1 (NQO1) (qui est régulée positivement par NRF2), le traitement Me23 a rétabli ses niveaux.
De plus, l’équipe a établi une lignée cellulaire de surexpression d’ACE2, c’est-à-dire SH-ACE2. Les cellules SH-SY5Y et SH-ACE2 ont été traitées avec les composés testés, suivies d'une infection par le SRAS-CoV-2. L’équipe a observé une régulation positive d’ACE2 dans la lignée SH-ACE2, avec une augmentation de plus de 10 000 fois supérieure à celle des cellules SH-SY5Y.
Cette surexpression correspondait à une charge virale élevée 24 heures après l’infection. Notamment, aucun des composés n’a affecté de manière significative la réplication virale dans les cellules SH-SY5Y.
Enfin, les chercheurs ont étudié l’impact des facteurs inflammatoires dans les cellules SH-ACE2 après une infection par le SRAS-CoV-2. Me08 a réduit de manière significative les niveaux d'interféron (INF)-γ de 10 % par rapport aux témoins.
Tous les composés ont montré une réduction substantielle de l’interleukine (IL)-6, de l’IL-17 et du facteur de nécrose tumorale (TNF)-α. Notamment, le Me08 a un effet anti-inflammatoire plus prononcé que les autres.
Conclusions
En résumé, les chercheurs ont évalué les effets de la curcumine, des curcuminoïdes et de l'extrait de curcuma sur les cellules SH-SY5Y. Ils ont noté que le curcuminoïde, Me23, avait considérablement réduit l’expression des niveaux de TMPRSS2 et TMPRSS11D et de ROS induits par le SRAS-CoV-2.
Il a également augmenté la voie antioxydante en modulant NRF2 et NQO1, inhibé la réplication virale et exercé des effets anti-inflammatoires.
Dans l’ensemble, Me23 est un agent prometteur pour atténuer l’impact du COVID-19. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour élucider les mécanismes sous-jacents et déterminer l’efficacité en milieu clinique.
