Des chercheurs de Heidelberg, en Allemagne, ont découvert que les interférons de type I et de type III peuvent inhiber l’infection par le SRAS-CoV-2 dans les cellules intestinales humaines, mais les interférons de type III peuvent agir plus rapidement et pendant une période plus longue, ce qui les rend adaptés à des thérapies potentielles.
Les principaux organes touchés par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) sont les poumons, provoquant des symptômes respiratoires allant de la toux et de l’essoufflement à des lésions pulmonaires graves.
Cependant, il a été rapporté que le virus affecte également d’autres organes comme le tractus gastro-intestinal (GI), provoquant des symptômes tels que des vomissements et de la diarrhée. De l’ARN viral a également été trouvé dans les selles, les échantillons étant positifs même après que les écouvillonnages du nez ou de la gorge se soient révélés négatifs. Cependant, l’importance de l’infection du tractus gastro-intestinal dans la réplication et la transmission virale n’est pas encore connue.
Lors d’une infection virale, les cellules du corps génèrent une réponse inflammatoire et une réponse interféron (IFN). Pour monter une réponse à un virus, presque toutes les cellules du corps produisent et répondent à l’IFN de type I. Les cellules épithéliales pulmonaires et intestinales répondent également à l’IFN de type III. Des études suggèrent que la réponse IFN de type III dans les cellules intestinales est importante dans la protection contre l’infection virale.
Il a été rapporté que le traitement des cellules épithéliales pulmonaires et intestinales avec l’interféron de type I et de type III offre une certaine protection contre l’infection par le SRAS-CoV-2 et interfère avec la réplication du virus. Dans les cellules intestinales, les IFN de type III semblent jouer un rôle plus important dans le contrôle de l’infection par le SRAS-CoV-2 que les interférons de type I. Cependant, on sait peu de choses sur le mécanisme de cette action.
Tester l’effet des interférons
Dans une nouvelle étude, publiée sous forme de prépublication sur le bioRxiv* serveur, des chercheurs de l’Université de Heidelberg et du Centre allemand de recherche sur le cancer rapportent leurs résultats sur le fonctionnement des IFN de type I et III en tant qu’antiviraux dans l’intestin humain.
Les chercheurs ont infecté des cellules de carcinome du côlon T84 avec le SRAS-CoV-2. Certaines des cellules avaient soit des récepteurs d’IFN de type I, des récepteurs d’IFN de type III, soit les deux récepteurs désactivés. Au cours de l’infection précoce, les cellules avec les récepteurs de type I ou les deux récepteurs désactivés avaient plus de cellules infectées que les cellules avec le récepteur de type III désactivé ou les cellules de type sauvage. Cependant, environ 12 heures après l’infection, les cellules avec des récepteurs IFN de type III désactivés étaient plus sensibles à l’infection. Cela suggère que les deux types de récepteurs sont importants dans l’infection par le SRAS-CoV-2.
Ils ont également découvert que la réplication du virus était plus élevée dans les cellules avec les deux récepteurs désactivés, ce qui suggère qu’une absence de signalisation IFN favorise l’infection. Les IFN de type I semblent jouer un rôle dans l’atténuation précoce de l’infection, les IFN de type III jouant un rôle dominant dans les stades ultérieurs de l’infection dans les cellules intestinales humaines.
La concentration d’IFN semble également jouer un rôle dans l’inhibition de l’infection. Une faible concentration d’IFN de type I inhibe davantage le SRAS-CoV-2 qu’une concentration plus élevée. Des niveaux plus faibles d’IFN de type III ont également restreint l’infection par le SRAS-CoV-2 à moins de 5 % des cellules. Cependant, des concentrations plus élevées et une plus longue période de prétraitement étaient nécessaires pour réduire le nombre de copies du génome. D’autres tests ont révélé que le mécanisme d’inhibition est probablement la prévention de la traduction du virus par les IFN.
Les IFN de type I et III ajoutés de manière exogène inhibent l’infection par le SRAS-CoV-2 des hIEC d’une manière dépendante de la concentration. (AD) Les cellules WT T84 ont été simulées ou prétraitées avec une concentration croissante d’IFN de type I (IFNβ1) et de type III (IFNλ1/2/3) pendant 12 h et 24 h avant l’infection. Les cellules ont été infectées par le SRAS-CoV-2 en utilisant un MOI de 0,04. 24 hpi, les cellules ont été récoltées pour tester l’infection et la réplication du virus. (A) Schéma des conditions d’infection. (B) Les cellules ont été fixées et une immunofluorescence indirecte a été réalisée contre la nucléocapside virale (vert). Les noyaux ont été colorés au DAPI (bleu). Des images représentatives sont affichées. Barres d’échelle = 100 m. (C) Le pourcentage de cellules positives au SRAS-CoV-2 a été quantifié à partir des images en (B). (D) L’ARN a été récolté et la q-RT-PCR a été utilisée pour évaluer la réplication du génome du SRAS-CoV-2. Les données sont normalisées à l’entrée et exprimées en pourcentage, en définissant les cellules traitées sans IFN à 100 %. (CD) Les barres d’erreur indiquent l’écart type. n = 3 répétitions biologiques. ns = non significatif. P < 0,05 *, P < 0,01 **, P < 0,001 ***, P < 0,0001 **** tel que déterminé par ANOVA unidirectionnelle ordinaire avec le test de comparaison multiple de Dunnett utilisant des cellules infectées non traitées comme référence.
L’interféron de type III agit plus rapidement
D’autres expériences suggèrent que les IFN de type I et de type III réduisent la propagation du SRAS-CoV-2 dans les cellules épithéliales humaines après l’entrée du virus en réduisant la libération de la nucléocapside et d’autres protéines virales. Cela a réduit le nombre de particules virales libérées dans les cellules voisines. Cependant, d’autres études sont nécessaires pour mieux comprendre ce mécanisme.
Les cinétiques de fonctionnement des IFN de type I et de type III sont également différentes, les premiers semblant agir au début de l’infection et les seconds à des stades ultérieurs. Le type d’IFN affecte également différents virus différemment. Les auteurs ont comparé leur effet sur le virus de la stomatite vésiculeuse (VSV) et le SRAS-CoV-2 et ont trouvé de faibles concentrations d’IFN de type I contrôlant l’infection par le VSV, tandis que de faibles concentrations d’IFN de type III contrôlent mieux le SRAS-CoV-2.
L’ajout des IFN aux cellules après l’infection par le SRAS-CoV-2 a également contribué à inhiber la réplication virale. L’IFN de type III pourrait fournir une protection contre le SRAS-CoV-2 en inhibant la réplication virale pendant plus de 72 heures après le retrait de l’IFN.
Ainsi, les IFN de type III agissent rapidement, nécessitent une faible concentration et des périodes de prétraitement plus courtes, et offrent une protection antivirale de longue durée contre le SRAS-CoV-2 dans les cellules intestinales.
Ces observations suggèrent un traitement par IFN de type III comme un candidat thérapeutique puissant contre l’infection par le SRAS-CoV-2 de l’intestin humain », écrivent les auteurs de l’étude.
*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/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
