Dans une étude récente publiée dans la revue Circulation, les chercheurs étudient la réponse inflammatoire au syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) dans le cœur.
Étude : Le syndrome de détresse respiratoire aiguë induit par un virus provoque une cardiomyopathie en déclenchant des réponses inflammatoires dans le cœur. Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock
Sommaire
Le lien entre les infections virales respiratoires et les maladies cardiovasculaires
La gravité des infections virales saisonnières peut aller de légers symptômes pseudo-grippaux à un SDRA potentiellement mortel. Par exemple, bien qu’il s’agisse principalement d’une infection des voies respiratoires, la maladie à coronavirus de 2019 (COVID-19) peut entraîner un SDRA et d’autres maladies cardiovasculaires graves avec des taux de mortalité élevés.
Les cellules immunitaires circulantes peuvent répondre au COVID-19 en régulant positivement la libération de cytokines, ce qui peut entraîner des lésions myocardiques. Les macrophages cardiaques, cellules immunitaires responsables de la réponse inflammatoire du myocarde, sont de plus en plus étudiés pour leur rôle dans le SDRA. Des preuves récentes indiquent que l'expansion des macrophages, qui peut s'accompagner de changements dans la taille de la population et l'abondance relative de divers macrophages cardiaques, est une caractéristique du SDRA.
Les deux principaux types de macrophages cardiaques comprennent le récepteur de chimiokine CC de type 2 négatif (CCR2).–) et CCR2+ macrophages. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les contributions de ces macrophages d’origine virale aux conséquences cardiaques indésirables.
Ces données permettraient aux cliniciens de prendre des décisions d’intervention éclairées et de déterminer si ces résultats sont induits par le COVID-19 ou si l’inflammation observée est une réponse immunitaire systémique à une infection virale. En outre, ces informations pourraient soutenir le développement de futurs traitements pour prévenir les maladies cardiovasculaires (MCV) après la guérison du COVID-19.
À propos de l'étude
Dans la présente étude, les chercheurs étudient le rôle des signaux immunitaires associés au SDRA d’origine virale et non virale dans la modification des populations de macrophages cardiaques, influençant ainsi les paramètres des maladies cardiovasculaires, y compris l’inflammation systémique.
Cette étude a été menée au Massachusetts General Hospital et a porté sur 33 échantillons témoins obtenus auprès de patients décédés entre septembre et décembre 2019, avant l'apparition du COVID-19, ainsi que 21 échantillons obtenus entre mai et juillet 2020 auprès de patients décédés du COVID-19. -19-complications associées. Les échantillons consistaient en tissu d'autopsie excisé de la région ventriculaire gauche ou septale.
Simultanément, in vivo les études impliquaient une administration intratrachéale quotidienne d'un cocktail ARDS d'agents immunostimulateurs à des souris, qui comprenait le resiquimod, l'imiquimod, le lipopolysaccharide (LPS) et l'inhibiteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) MLN-4760. Ce modèle a permis aux chercheurs de reproduire les caractéristiques cliniques du SDRA chez des souris sans le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère.
Les données des patients comprenaient les résultats obtenus par électrocardiogramme (ECG), échocardiographie, tomodensitométrie pulmonaire (TDM), analyses des gaz du sang, évaluation de la température corporelle, caractérisation du liquide de lavage broncho-alvéolaire (BALF), mesures de la pression artérielle et cytométrie en flux. Les échantillons d'autopsie humaine et murine ont été traités en utilisant l'isolement de l'acide ribonucléique (ARN), le test de réaction en chaîne par polymérase (PCR) en temps réel et les tests immuno-enzymatiques (ELISA) pour les déterminations de l'expression des protéines et des gènes.
Réponses immunitaires similaires dans le SDRA non viral et associé au SRAS-CoV-2
En l’absence d’infection virale, les souris traitées avec le cocktail ARDS ont présenté une perte de poids significative au cours de la période de traitement de cinq jours. Cela s'est accompagné d'hypothermie, une caractéristique commune du SDRA et du choc septique, ainsi que d'un taux de mortalité de plus de 40 % au cinquième jour.
Les souris atteintes de SDRA présentaient des opacités bilatérales et des infiltrations de cellules immunitaires dans leurs poumons, ainsi qu'une oxygénation sanguine réduite. En outre, une augmentation des taux de D-dimères, de neutrophiles et de monocytes a été observée, ainsi qu'une réduction de la pression artérielle et une diminution de la fréquence cardiaque chez les souris ARDS. D'autres voies inflammatoires activées chez les souris SDRA comprenaient des taux accrus d'interleukine 6 (IL-6), d'IL-1ß, de facteur de nécrose tumorale α (TNF-α) et d'interféron y (IFN-y), qui sont tous également associée à l’infection par le SRAS-CoV-2.
Chez les souris non infectées par le SDRA et infectées par le SRAS-CoV-2, une infiltration accrue de macrophages interstitiels et une réduction des niveaux de macrophages alvéolaires ont été observées. Bien que les deux modèles de souris aient présenté des niveaux accrus de macrophages cardiaques, cette réponse immunitaire était plus prononcée chez les souris infectées. Néanmoins, les sous-ensembles de macrophages cardiaques des deux modèles ont été modifiés à des niveaux similaires.
Lors de la comparaison des échantillons de myocarde de contrôle et de patients COVID-19, l’infection par le SRAS-CoV-2 a recruté un nombre plus important de macrophages CCR2+ CD68+, indiquant ainsi qu’une réponse immunitaire robuste est provoquée après une infection grave par rapport à d’autres maladies potentiellement mortelles.
« Nos résultats indiquent que les signaux inflammatoires systémiques et myocardiques provoqués par le SDRA d'origine virale peuvent contribuer aux complications cardiovasculaires et aux taux de mortalité élevés de cette maladie. En outre, notre étude confirme les rapports précédents selon lesquels l'infection par le SRAS-CoV-2 augmente le nombre global de macrophages dans les cœurs. « .
Les bénéfices cardiaques de l’immunothérapie TNF-α
Des anticorps neutralisant le TNF-α ont également été administrés à des souris pour évaluer leurs effets sur l’activation immunitaire pendant le SDRA. À cette fin, l’immunothérapie contre le TNF-α a réduit la perte de poids, amélioré la température corporelle, augmenté l’oxygénation du sang et conduit à de meilleurs taux de survie. L'analyse histologique a indiqué que les souris ARDS recevant un traitement anti-TNF-α présentaient une expression réduite des macrophages, Cxcl2, IL-1ß et IL-6 dans les poumons.
Le traitement par TNF-α a également amélioré le dysfonctionnement systolique, l'apoptose des cardiomyocytes et l'infiltration des monocytes chez les souris ARDS. Un nombre total de macrophages cardiaques et une expression réduite de l'IL-1ß, de l'IL-6 et du TNF-α dans le myocarde ont également été observés, démontrant ainsi les bénéfices anti-inflammatoires associés à l'immunothérapie par le TNF-α dans les poumons et le cœur de souris atteintes de SDRA. .
Conclusions
Les découvertes d'étude expliquent que l'infection SARS-CoV-2 mène aux modifications significatives des niveaux de sous-ensemble de macrophages cardiaques, des niveaux particulièrement accrus de macrophages CCR2+, chez les souris et les humains. Même en l’absence du SRAS-CoV-2 ou d’un autre virus, la réponse immunitaire aux lésions de type SDRA est capable d’induire des modifications significatives des taux de macrophages cardiaques, ce qui peut augmenter le risque de complications cardiovasculaires et de mortalité associées au SDRA.
