Selon une nouvelle recherche animale menée par des scientifiques de l'Université du Colorado à Boulder, les protéines laissées par le COVID-19 longtemps après l'infection initiale peuvent provoquer une chute des niveaux de cortisol dans le cerveau, enflammer le système nerveux et préparer ses cellules immunitaires à réagir de manière excessive lorsqu'un autre facteur de stress survient.
L'étude, publiée dans la revue Comportement cérébral et immunitéjette un nouvel éclairage sur ce qui pourrait sous-tendre les symptômes neurologiques du COVID long, un syndrome intraitable qui touche jusqu'à 35 % des personnes infectées par le virus.
Ces résultats surviennent alors que le COVID fait un retour en force cet été, avec des cas en hausse dans 84 pays et de nombreux athlètes de haut niveau aux Jeux olympiques de Paris testés positifs.
Notre étude suggère qu'un faible taux de cortisol pourrait jouer un rôle clé dans bon nombre de ces changements physiologiques que connaissent les personnes atteintes de COVID longue durée.
Matthew Frank, Ph. D., auteur principal, chercheur associé principal au département de psychologie et de neurosciences de l'université du Colorado à Boulder
Des recherches antérieures ont montré que les antigènes du SRAS-CoV-2, des protéines immunostimulantes libérées par le virus responsable de la COVID-19, persistent dans la circulation sanguine des patients atteints de COVID longue durée jusqu'à un an après l'infection. Ils ont également été détectés dans le cerveau de patients COVID décédés.
Pour étudier l'impact de ces antigènes sur le cerveau et le système nerveux, l'équipe de recherche a injecté un antigène appelé S1 (une sous-unité de la protéine « spike ») dans le liquide céphalo-rachidien de rats et les a comparés à un groupe témoin.
Après 7 jours, chez les rats exposés au S1, les niveaux de corticostérone, une hormone semblable au cortisol, ont chuté de 31 % dans l'hippocampe, la région du cerveau associée à la mémoire, à la prise de décision et à l'apprentissage. Après 9 jours, les niveaux avaient chuté de 37 %.
« Neuf jours, c'est une longue période dans la vie d'un rat », a déclaré Frank, notant que les rats vivent en moyenne deux à trois ans.
Il souligne que le cortisol est un anti-inflammatoire essentiel, qu'il aide à convertir le carburant en énergie et qu'il est important pour réguler la pression artérielle et le cycle veille-sommeil et pour contrôler la réponse immunitaire aux infections. Une étude récente a montré que les personnes atteintes de COVID longue ont tendance à avoir de faibles niveaux de cortisol. Il en va de même pour les personnes atteintes du syndrome de fatigue chronique, selon les recherches.
« Le cortisol a tellement de propriétés bénéfiques que s’il est réduit, il peut avoir une multitude de conséquences négatives », a déclaré Frank.
Dans une autre expérience, les chercheurs ont exposé différents groupes de rats à un facteur de stress immunitaire (une bactérie affaiblie) et ont observé leur rythme cardiaque, leur température et leur comportement ainsi que l’activité des cellules immunitaires du cerveau appelées cellules gliales.
Ils ont constaté que le groupe de rats qui avait été précédemment exposé à la protéine COVID S1 répondait beaucoup plus fortement au facteur de stress, avec des changements plus prononcés dans l'alimentation, la boisson, le comportement, la température corporelle centrale et la fréquence cardiaque, plus de neuroinflammation et une activation plus forte des cellules gliales.
« Nous démontrons pour la première fois que l'exposition aux antigènes laissés par ce virus peut réellement modifier la réponse immunitaire dans le cerveau de sorte qu'il réagit de manière excessive aux facteurs de stress ou à l'infection ultérieurs », a déclaré Frank.
Il souligne que l’étude a été réalisée sur des animaux et que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si et dans quelle mesure un faible taux de cortisol pourrait entraîner des symptômes de COVID long chez les personnes.
Mais il émet l’hypothèse que le processus pourrait se dérouler ainsi : les antigènes de la COVID-19 réduisent le taux de cortisol, qui sert à contrôler les réponses inflammatoires aux facteurs de stress dans le cerveau. Lorsqu’un facteur de stress survient – qu’il s’agisse d’une mauvaise journée de travail, d’une infection bénigne ou d’un entraînement intense – la réponse inflammatoire du cerveau se déchaîne sans limites et les symptômes graves réapparaissent.
Il peut s’agir notamment de fatigue, de dépression, de brouillard cérébral, d’insomnie et de problèmes de mémoire.
Frank a déclaré qu'il doutait que les traitements au cortisol à eux seuls puissent être efficaces contre le COVID long, car ils ne s'attaqueraient pas à la cause profonde et s'accompagneraient d'une multitude d'effets secondaires.
Au contraire, les résultats suggèrent que l’identification et la minimisation des différents facteurs de stress pourraient aider à gérer les symptômes.
Déraciner la source des antigènes – y compris les réservoirs tissulaires où des fragments de virus continuent de se cacher – pourrait également être une approche qui mérite d’être explorée, suggère-t-il.
L'étude a été financée par la PolyBio Research Foundation, une organisation à but non lucratif. Des recherches supplémentaires sont en cours.
« De nombreuses personnes souffrent de ce syndrome invalidant. Cette recherche nous permet de mieux comprendre ce qui se passe sur le plan neurobiologique et le rôle que le cortisol peut jouer », a déclaré Frank.
