Dans une étude récente publiée sur le medRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs cartographient les protéomes des neutrophiles du sang périphérique isolés de patients hospitalisés atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) à l’aide de la spectrométrie de masse par chromatographie liquide à haute résolution (LC-MS). Ces résultats ont été utilisés pour fournir des preuves des effets de l’infection par le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2) sur les phénotypes des neutrophiles et leur fonctionnalité.
Étude: La protéomique des neutrophiles identifie les changements temporels et les caractéristiques de la récupération retardée dans le COVID19. Crédit d’image : Kateryna Kon/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière plan
Bien que les neutrophiles soient l’un des principaux moteurs de la physiopathologie du COVID-19, les changements moléculaires contribuant aux phénotypes et à la fonctionnalité altérés des neutrophiles après une infection par le SRAS-CoV-2 restent flous.
Des études antérieures ont caractérisé les protéomes des neutrophiles chez les patients COVID-19 atteints du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Cependant, il reste un manque d’études qui ont systématiquement analysé les protéomes des neutrophiles chez les patients atteints de COVID-19 de gravité différente.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont quantifié et cartographié de manière exhaustive les changements dans plus de 1 700 protéines dans les neutrophiles isolés de 200 personnes présentant une gravité variable du COVID-19. Les patients de la cohorte d’étude ont été hospitalisés en raison du COVID-19 entre mai 2020 et décembre 2020, avec des échantillons obtenus jusqu’à 29 jours après l’hospitalisation.
Les deux cohortes témoins correspondaient à la cohorte test en fonction de l’âge et du sexe ; cependant, ces patients avaient également des infections des voies respiratoires inférieures (IVRI) qui n’étaient pas dues au SRAS-CoV-2.
La gravité de base de la COVID-19 a été évaluée selon l’échelle de l’Organisation mondiale de la santé (OMS). À la fin de l’étude, les patients ont été classés comme guéris ou non guéris, avec un score OMS de un indiquant une guérison et de deux à trois indiquant une non guérison.
Des cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) et des culots de neutrophiles ont été utilisés pour l’analyse LC-MS. Des analyses de gènes d’expression différentielle (DEG) ont été effectuées dans le logiciel R v 4.0.3. pour calculer les p-values globales et les changements de pli.
Une valeur q inférieure à 0,05 indique des différences significatives dans les niveaux globaux de protéines évalués par la valeur q du package Bioconductor. De même, les valeurs p globales ont été calculées pour les familles de protéines et les protéines PBMC à l’aide du test T de Welches, les valeurs p inférieures à 0, 05 étant statistiquement significatives.
Résultats de l’étude
Les protéomes des neutrophiles des patients non récupérés présentaient une réduction systématique de plusieurs récepteurs migrateurs, allant des récepteurs des cytokines et du complément aux récepteurs de la sphingosine-1-phosphate. Le phénotype dysfonctionnel des neutrophiles post-COVID-19 dépendait des récepteurs de signalisation et des intégrines pour reconnaître les signaux migratoires et effectuer le processus d’extravasation des leucocytes.
Une réduction marquée de l’abondance des sous-unités du macrophage-1 (Mac-1) et des complexes de l’antigène-1 associé à la fonction lymphocytaire (LFA-1) qui interviennent dans l’extravasation des leucocytes a été observée.
Indépendamment de la gravité de la maladie, la plupart des protéomes neutrophiles dérivés de patients COVID-19 avaient une signature COVID-19 de base. Notamment, cette signature était parfois transitoire avec des cinétiques divergentes et dépendait de la sévérité du COVID-19. Néanmoins, il a défini la portée des interventions thérapeutiques stratifiées contre le COVID-19.
Les auteurs ont également identifié le récepteur de reconnaissance de formes, tel que le récepteur de type péage 2, et le suppresseur d’immunoglobuline du domaine V de l’activation des lymphocytes T (VISTA), un récepteur inhibiteur, comme nouveaux marqueurs de la gravité du COVID-19.
Plusieurs études ont rapporté des corrélations de niveaux élevés de VISTA sur les neutrophiles avec COVID-19 sévère ; ainsi, ce récepteur pourrait être une cible potentielle contre l’activation excessive de l’immunité innée.
Les neutrophiles des patients COVID-19 présentant une gravité modérée de la maladie avaient des signatures de protéines d’interféron (IFN) soutenues, alors que, pour ceux atteints de COVID-19 sévère, cette signature est rapidement revenue à des niveaux normaux similaires aux témoins.
Une réduction de la glycogénolyse a été observée à tous les moments de l’étude. De plus, des changements métaboliques associés à la gravité du COVID-19, tels que les niveaux de lactate déshydrogénase A liés à l’hypoxie, ont été observés.
Des études sur des patients atteints de sclérose en plaques (SEP) ont montré qu’un test de flux latéral pouvait surveiller la protéine de résistance au myxovirus 1 (MX1), un marqueur de l’activité de l’IFN-I chez les patients atteints de SEP. Une méthode similaire pourrait identifier les patients COVID-19 gravement malades incapables de monter une réponse IFN-I qui pourraient également bénéficier d’un traitement IFN-β.
Lorsque l’environnement est riche en nutriments, les neutrophiles dépendent de la glycolyse pour la production d’énergie, tandis que ces cellules immunitaires utilisent la dégradation du glycogène lorsque l’environnement est déficient en nutriments. La présente étude a révélé que les protéomes des neutrophiles des patients non récupérés avaient une abondance significativement réduite de protéines qui limitent les taux de glycolyse et les voies de glycogénolyse. Cette découverte a indiqué une capacité bioénergétique altérée des neutrophiles, ce qui, à son tour, suggère une altération des capacités de survie des neutrophiles au cours de maladies chroniques.
conclusion
En conclusion, la présente étude a identifié des récepteurs de neutrophiles distincts liés à la gravité du COVID-19 qui pourraient servir de cibles thérapeutiques potentielles. Les études futures devraient se concentrer sur une caractérisation plus détaillée d’un phénotype moléculaire lié à la récupération retardée du COVID-19 et aux symptômes persistants du COVID-19.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
