Il y a de plus en plus de preuves que le tissu adipeux joue un rôle clé dans l’aggravation du COVID-19. L’une des théories à l’étude est que les cellules graisseuses (adipocytes) agissent comme un réservoir pour le SRAS-CoV-2 et augmentent la charge virale chez les personnes obèses ou en surpoids. Les scientifiques soupçonnent également que lors de l’infection, les cellules graisseuses libèrent dans la circulation sanguine des substances qui stimulent la réaction inflammatoire déclenchée par le virus dans l’organisme.
Ces hypothèses sont étudiées par des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de São Paulo (FM-USP) au Brésil sous la coordination de Marilia Cerqueira Leite Seelaender, professeure au Département de chirurgie clinique. Peter Ratcliffe, professeur à l’Université d’Oxford au Royaume-Uni et l’un des lauréats du prix Nobel de médecine 2019, collabore.
Une tempête de cytokines entraînant une inflammation systémique similaire à la septicémie se produit chez certains patients atteints de COVID-19 sévère. Nous pensons que ces facteurs inflammatoires proviennent du tissu adipeux. Il a été démontré que lorsque les adipocytes se dilatent trop, ils peuvent provoquer une inflammation dans tout le corps, même dans le cerveau. «
Marilia Cerqueira Leite Seelaender, professeure au Département de chirurgie clinique
Le groupe FM-USP a analysé des échantillons de tissu adipeux obtenus à partir d’autopsies de personnes décédées du COVID-19, ainsi que de patients infectés par le SRAS-CoV-2 qui ont dû être soumis à une intervention chirurgicale d’urgence à l’hôpital universitaire pour une appendicite ou d’autres raisons. non lié à l’infection virale. Les premiers résultats ont confirmé que le virus se trouve dans les cellules graisseuses, dont les membranes sont riches en ACE-2, le principal récepteur utilisé par le virus pour envahir les cellules humaines. Les chercheurs n’ont pas encore confirmé qu’une fois qu’il a envahi les adipocytes, il peut y rester assez longtemps pour se répliquer à l’intérieur.
« Il convient de noter que les adipocytes viscéraux [located deep in the abdomen and around internal organs] ont beaucoup plus d’ACE2 que le tissu adipeux sous-cutané », a déclaré Seelaender.« En outre, ils sont beaucoup plus inflammatoires. En conséquence, l’obésité viscérale a tendance à être encore plus nocive en ce qui concerne le COVID-19. «
Les résultats préliminaires ont également mis en évidence une modification du schéma de sécrétion d’exosomes dans le tissu adipeux des personnes infectées. Les exosomes sont des vésicules extracellulaires, comparables à de minuscules bulles, libérées par les cellules dans la circulation sanguine avec des protéines et d’autres types de molécules de signalisation. C’est l’un des mécanismes par lesquels des informations sont échangées entre différents tissus au fur et à mesure que le corps s’adapte aux changements de son environnement.
Les objectifs de la recherche menée par le groupe FM-USP sont de déterminer si l’infection par le SRAS-CoV-2 fait que les adipocytes libèrent plus d’exosomes contenant des facteurs inflammatoires. Jusqu’à présent, il a montré que le nombre de vésicules libérées dans le sang augmente effectivement. Les chercheurs vont maintenant analyser le contenu de ces vésicules en circulation, ainsi que celles qui restent à l’intérieur des cellules. Ils prévoient également d’étudier les voies inflammatoires vraisemblablement activées par ces molécules.
«Nous avons d’abord supposé que lorsqu’une personne grossit, son tissu adipeux devient hypoxique, ce qui signifie que la personne a moins d’oxygène disponible. L’hypoxie est elle-même une cause d’inflammation, donc l’une des choses que nous voulons examiner est de savoir si le COVID-19 provoque une hypoxie chez adipocytes », a déclaré Seelaender.
La recherche sur la façon dont les cellules humaines s’adaptent à l’hypoxie a valu à Ratcliffe le prix Nobel avec William G. Kaelin (Université de Harvard) et Gregg Semenza (Johns Hopkins School of Medicine). Actuellement, son travail se concentre sur l’analyse d’échantillons d’autopsie pour découvrir comment le SRAS-CoV-2 affecte le corps carotidien, un groupe de chimiorécepteurs et de cellules de soutien dans l’artère carotide qui fonctionnent comme un capteur d’oxygène. Lorsqu’il détecte que les niveaux d’oxygène dans le sang sont trop bas, le corps carotidien active des réponses qui augmentent les fréquences cardiaques et respiratoires.
Ratcliffe pense que le virus infecte le corps carotidien et altère son fonctionnement, ce qui explique pourquoi de nombreux patients COVID-19 tardent à reconnaître qu’ils sont hypoxiques, notamment parce qu’ils ne se sentent pas essoufflés (« hypoxie silencieuse »).
Le groupe FM-USP, quant à lui, se concentre sur un effort pour comprendre l’effet de l’infection sur le tissu adipeux. «Nous analysons tout ce qui est sécrété par les cellules graisseuses: protéines, acides gras saturés, prostaglandines [lipids with diverse hormone-like effects], microARN [small non-coding RNA molecules that regulate gene expression] et les exosomes », a déclaré Seelaender.
Les facteurs inflammatoires libérés par le tissu adipeux chez les patients atteints de COVID-19 peuvent être à l’origine de dommages au cœur, aux poumons et au système nerveux décrits chez ces patients, a-t-elle ajouté. «Notre hypothèse est que les patients obèses COVID-19 subissent un processus similaire à celui observé dans le tissu adipeux des patients atteints de cachexie [significant rapid weight loss and muscle wasting associated with AIDS, heart failure and cancer, among other diseases]», a-t-elle dit.« Les adipocytes chez les individus cachexiques libèrent plus d’exosomes, et leur contenu est modifié de sorte qu’ils ont un profil pro-inflammatoire. Nous savons qu’il y a une inflammation à la fois dans la cachexie et l’obésité. La différence réside dans le type de médiateur inflammatoire libéré et les voies de signalisation activées. «
Seelaender et son groupe étudient les liens entre la cachexie et l’inflammation depuis 2013 avec le soutien de la FAPESP.
En face mais similaire
Dans un article publié dans la revue Progrès en nutrition, Seelaender et son groupe discutent de la façon dont l’état nutritionnel peut influencer la réponse d’un patient au COVID-19. Selon les auteurs, l’obésité et la malnutrition – y compris la cachexie et la sarcopénie (perte de masse musculaire squelettique associée au vieillissement) – peuvent altérer la réponse immunitaire et empêcher l’organisme de lutter contre l’infection virale.
«Les cellules immunitaires ont besoin de plus d’énergie pendant un processus infectieux, surtout si le corps met beaucoup de temps à le surmonter. Leur métabolisme doit changer pour pouvoir se multiplier rapidement, mais dans un organisme sous-alimenté, ce n’est pas possible. Pendant une infection le nombre de lymphocytes T chez un individu souffrant de malnutrition est beaucoup plus petit que chez un eutrophique [well-nourished] individuel », a déclaré Seelaender.
De plus, a-t-elle poursuivi, les organismes sous-alimentés souffrent d’atrophie des organes lymphoïdes (en particulier la moelle osseuse, le thymus et les ganglions lymphatiques), dans lesquels les lymphocytes sont produits et atteignent la maturité. En conséquence, le nombre de cellules de défense en circulation diminue. Des expériences sur des animaux ont également montré qu’un organisme souffrant de malnutrition met plus de temps à éliminer les virus.
«La graisse peut être un problème lorsqu’elle est excessive ou insuffisante. Aussi paradoxal que cela puisse paraître, les deux extrêmes sont dangereux», a-t-elle expliqué. « Le tissu adipeux sécrète de la leptine, une hormone qui régule le métabolisme des lymphocytes T. La signalisation de la leptine tombe dans un corps avec une très faible teneur en graisse. Une graisse excessive rend les cellules moins sensibles à la leptine, donc la quantité de leptine libérée augmente fortement. »
Le vieillissement affecte plusieurs des facteurs mentionnés par Seelaender. Le système immunitaire devient moins réactif. La masse musculaire squelettique diminue, la graisse viscérale augmente et la proportion entre la masse maigre et la masse grasse s’aggrave.
« La perte de masse maigre peut aggraver l’issue des maladies chroniques et aiguës chez les personnes âgées. Le muscle est un réservoir de substrat énergétique [amino acids] qui peuvent être mobilisés en cas de besoin, comme lors d’une infection », a-t-elle déclaré.« C’est pourquoi il est important de souligner que non seulement l’adiposité, mais aussi le rapport de masse maigre à la graisse est un problème chez les patients COVID-19. Si une personne a beaucoup de graisse et peu de muscles, c’est pire que si elle a beaucoup de graisse mais une bonne condition musculaire. «
La source:
Fondation de recherche de São Paulo (FAPESP)
Référence du journal:
Silverio, R., et coll. (2020) Maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) et état nutritionnel: le lien manquant?. Progrès en nutrition. doi.org/10.1093/advances/nmaa125.
Comment la santé cardiaque à la quarantaine affecte la cognition chez les femmes noires