Une revue narrative récente publiée sur le Journal international des sciences moléculaires ont exploré la neuroinflammation et la récupération induite par la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) après un AVC ischémique.
Sommaire
Contexte
L’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) a été liée à des événements cérébrovasculaires, en particulier des accidents vasculaires cérébraux aigus (AIS). Cependant, l’étiologie des événements cérébrovasculaires liés au COVID-19 reste inconnue et est présumée compliquée.
Des études rapportent que les événements cérébrovasculaires pourraient être liés à une invasion virale directe ou à une condition prothrombotique indirecte à médiation virale en présence ou en l’absence de facteurs de risque cérébrovasculaires typiques.
À propos de l’étude
Dans la présente revue, les chercheurs ont évalué la fonction de l’inflammasome 3 (NLRP3) contenant le domaine de la pyrine de la famille des récepteurs de type nucléotide-grippant l’oligomérisation (NOD) dans l’AIS médiée par le COVID-19. L’équipe a également évalué le rôle de l’axe de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2)/angiotensine (Ang)-(1-7)/récepteur d’assemblage mitochondrial (MasR) dans l’AIS induit par le SRAS-CoV-2.
Les scientifiques ont déterminé le potentiel de ces médiateurs de la neuroinflammation dans la réparation du cerveau et les mesures préventives secondaires contre l’AIS dans la réadaptation post-AVC.
La recherche documentaire a été effectuée à l’aide de mots clés tels que neuroinflammation, COVID-19 et NLRP3 Inflammasome dans des bases de données en ligne et des moteurs de recherche. Les bases de données Internet utilisées comprenaient SCOPUS, PubMed, Google Scholar et le Web of Knowledge de l’Institute for Scientific Information (ISI).
Seuls les articles en libre accès et en texte intégral gratuits, tels que les revues systématiques et narratives, les méta-analyses et les articles de recherche originaux, en anglais, ont été sélectionnés pour la présente revue.
AVC ischémique lié au SRAS-CoV-2
Des études récentes suggèrent que les CoV sont responsables d’environ 10 % des infections respiratoires aiguës, et près de 15 % des personnes infectées par les β-CoV souffrent d’une maladie grave, dont 6 % sont gravement malades. De plus, les impacts aigus, subaigus et à long terme du COVID-19 pourraient entraîner une insuffisance respiratoire ou un dysfonctionnement d’organes multiples (MODS).
Des rapports publiés ont indiqué que la tempête de cytokines induite par les CoV humains (HCoV) est la principale cause de décès chez les personnes infectées par ces virus. Les personnes guéries du SRAS-CoV et du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) ont également présenté des symptômes à long terme d’hyperinflammation et de coagulopathie de tempête de cytokines.
Une revue récente a indiqué que le SRAS-CoV-2 post-aigu se compose de complications persistantes, retardées ou de longue date du COVID-19 plus de quatre semaines après l’apparition des symptômes. Les fondements physiopathologiques hypothétiques du SRAS-CoV-2 post-aigu comprennent des altérations physiopathologiques spécifiques au virus et une thrombo-inflammation accrue.
Plusieurs éléments de risque moléculaire associés au COVID-19, tels que l’hypercoagulabilité généralisée, les dommages aux cellules endothéliales (CE), la tempête de cytokines, l’augmentation de la thrombo-inflammation, les impacts cytotoxiques médiés par les récepteurs ACE2 sur le système nerveux et le dysfonctionnement du système rénine-angiotensine (RAS), pourrait entraîner un AIS.
De plus, une méta-analyse récente a révélé que ceux qui ont développé un SIA après une infection au COVID-19 étaient plus susceptibles de souffrir de dépression et d’anxiété. Des travaux de recherche antérieurs impliquaient qu’une inflammation élevée induite par l’AIS était liée à la dépression après un AVC.
Au total, des revues récentes ont indiqué de multiples symptômes post-aigus à longs du SRAS-CoV-2 tels que fièvre, fatigue, douleurs thoraciques, dépression et difficultés neurocognitives liées à des systèmes neurologiques altérés.
Rôle de l’axe ACE2/Ang-(1-7)/MasR dans l’AVC ischémique induit par le SARS-CoV-2
Deux voies proposées d’invasion du SRAS-CoV-2 dans le cerveau sont 1) la propagation hématogène et 2) via l’épithélium olfactif. De plus, le SRAS-CoV-2 pénètre dans le cerveau via les récepteurs ACE2 présents dans les cellules neurogliales. Un mécanisme hypothétique d’endothélite et de dysfonctionnement endothélial chez les patients atteints du SRAS-CoV-2 était la perturbation du RAS, y compris la régulation négative des récepteurs ACE2 dans les CE vasculaires.
L’attachement du SRAS-CoV-2 au récepteur ACE2 provoque une endocytose dans le récepteur, entraînant une régulation négative ou une déplétion de l’ACE2 endothélial protecteur. L’équilibre interrompu de l’ACE et de l’ACE2 entraîne également une disposition pro-inflammatoire accrue et des lésions endothéliales contribuant à la pathogenèse de l’AVC ischémique.
La régulation à la baisse de l’ACE2 entraîne la métabolisation de son substrat biologique, la Des-arg9-bradykinine (DABK), via la stimulation de la signalisation de l’axe du récepteur DABK/BK B1 (BKB1R). Ce phénomène induit une inflammation via la libération de divers médiateurs pro-inflammatoires.
La stimulation de l’axe ACE2/Ang-(1-7)/MasR a démontré une capacité thérapeutique étendue en cas d’AVC. L’axe ACE2/Ang-(1-7)/MasR est un contre-régulateur de l’angiotensine II bien établi, entraînant une neuroprotection en cas d’AVC. La surexpression de l’ACE2 entraîne des résultats neuroprotecteurs et pourrait aider à la réparation du cerveau. Ainsi, l’activation accrue de MasR et la modulation de l’axe ACE2/Ang-(1-7)/MasR améliorent probablement les performances de neuroréhabilitation.
Rôle de l’inflammasome NLRP3 dans l’AVC ischémique induit par le SRAS-CoV-2
La surexpression des cytokines inflammatoires entraîne des dommages à la barrière hémato-encéphalique (BBB), permettant l’entrée du SRAS-CoV-2 dans le parenchyme cérébral. Il a été proposé que les cytokines et l’inflammasome NLRP3 soient les éléments immunologiques clés médiant la réponse immunitaire et les tempêtes de cytokines lors de l’invasion virale. En conséquence, il est raisonnable de supposer que l’inflammasome NLRP3 est impliqué dans les tempêtes de cytokines associées au COVID-19.
Grâce à l’activation du récepteur purinergique 2X7 (P2X7R) et aux niveaux élevés d’adénosine triphosphate extracellulaire (ATP), le SRAS-CoV-2 induit une stimulation de l’inflammasome NLRP3. Cet impact est dû à la forte expression de P2X7R dans les cellules neurogliales.
De plus, la stimulation associée au SRAS-CoV-2 d’une cascade de coagulation par le complexe de sérine protéase 2 (MASP-2) liée à la lectine de liaison au mannane (MBL) augmente également l’activation de l’inflammasome NLRP3. La stimulation de l’inflammasome NLRP3 provoque une libération excessive de modèles moléculaires associés aux dommages (DAMP) via la mort cellulaire médiée par la gasdermine D (GSDMD).
Approches émergentes de neuroréhabilitation pour les AVC ischémiques médiés par le SRAS-CoV-2
Plusieurs enquêtes ont démontré que les modulateurs RAS pourraient améliorer la récupération fonctionnelle et structurelle après un AVC. Des études précliniques ont rapporté que la modulation de l’axe ACE2/Ang-(1–7)/MasR améliore la neuroprotection contre l’AVC ischémique. En outre, diverses études ont montré que l’axe ACE2/Ang-(1–7)/MasR et les modulateurs RAS améliorent la réparation cérébrale et la neuroplasticité. Ainsi, les modulateurs d’axe RAS et ACE2/Ang-(1–7)/MasR pourraient conférer des potentiels anti-oxydants, anti-inflammatoires et neuroprotecteurs contre les impacts négatifs de l’AVC post-ischémique associé ou non au SRAS-CoV-2. Ils améliorent également la réparation et la récupération du cerveau après un AVC.
De plus, la suppression de l’inflammasome NLRP3 à l’aide de médicaments tels que la curcumine, le parthénolide et l’artigénine aide à la récupération de l’AVC ischémique. L’inhibition de l’inflammasome NLRP3 devrait être explorée plus avant pour mieux comprendre les processus moléculaires de la réparation cérébrale post-ischémique (avec ou sans SRAS-CoV-2).
conclusion
La présente revue narrative souligne la nécessité d’une meilleure compréhension de la capacité de neuroprotection de l’inflammasome NLRP3 et de l’axe ACE2/Ang-(1-7)/MasR, avec ou sans AVC ischémique induit par le SRAS-CoV-2. L’expression abaissée d’ACE2 est cruciale pour la neurobiologie centrale de la récupération après un AVC dans le cadre d’une infection par le SRAS-CoV-2. La réduction de l’expression de l’ACE2 entraîne la suppression de l’axe ACE2/Ang-(1–7)/MasR et la thrombo-inflammation.
De plus, l’inflammasome NLRP3 stimulé par l’AIS pourrait augmenter la génération de diverses cytokines pro-inflammatoires. Il en résulte un dysfonctionnement des cellules neurogliales et une apoptose des cellules nerveuses.
Ainsi, les deux médiateurs susmentionnés servent de cibles moléculaires spéculatives raisonnables pour d’éventuelles voies de traitement visant à stimuler la récupération fonctionnelle et la neuroplasticité dans la réadaptation post-AVC et l’approche de prévention secondaire dans l’infection par le SRAS-CoV-2 et l’AIS.
