Une étude menée par des chercheurs de l'Université d'État de São Paulo (UNESP) suggère que l'irisine, une hormone sécrétée par les muscles en réponse à l'exercice, pourrait avoir un effet thérapeutique sur les patients atteints de COVID-19. Lorsqu'ils ont analysé l'expression des gènes des cellules adipeuses, les chercheurs ont découvert que l'irisine modulait les gènes associés à la réplication du nouveau coronavirus SARS-CoV-2 dans les cellules humaines.
Cette découverte était basée sur l'analyse du transcriptome (tous les ARN produits par des gènes) de cellules adipeuses non infectées par le SRAS-CoV-2 et traitées à l'irisine.
Nous avons comparé les données des gènes importants dans COVID-19 avec nos données transcriptomiques pour établir des corrélations. Les résultats offrent un indice dans la recherche d'un traitement de la maladie pendant l'urgence provoquée par la pandémie. Il faut souligner que nos résultats sont préliminaires et suggèrent simplement que l'irisine pourrait avoir un potentiel thérapeutique dans les cas de COVID-19. Des recherches plus poussées peuvent commencer à partir d'ici pour voir si les effets de l'irisine sur les patients atteints de la maladie sont effectivement bénéfiques. «
Miriane de Oliveira, chercheuse, École de médecine de l'UNESP à Botucatu, São Paulo (Brésil)
Un article décrivant l'étude est publié dans la revue Endocrinologie moléculaire et cellulaire. Les données ont été produites par Oliveira dans le cadre d'une recherche postdoctorale soutenue par la FAPESP et se concentrant sur l'action de l'irisine et des hormones thyroïdiennes dans les adipocytes.
L'utilisation de techniques de séquençage a permis aux chercheurs d'identifier 14 857 gènes exprimés dans une lignée cellulaire adipeuse sous-cutanée. Ils ont observé des altérations de l'expression des gènes lorsque les cellules étaient traitées avec de l'irisine.
En raison de la pandémie, les chercheurs ont décidé d'étudier les effets possibles de l'irisine sur les gènes associés à la réplication du SRAS-CoV-2. À partir d'un tableau croisé des données, ils ont découvert que le traitement des adipocytes avec de l'irisine réduisait l'expression des gènes TLR3, HAT1, HDAC2, KDM5B, SIRT1, RAB1A, FURINE et ADAM10, qui à son tour régulent ACE-2, un gène clé pour la réplication virale car il code la protéine à laquelle se lie le nouveau coronavirus pour envahir les cellules humaines.
Une autre découverte positive est que l'irisine a triplé les niveaux de transcription du gène TRIB3. Des recherches antérieures ont démontré l'importance de maintenir l'expression de TRIB3. En fait, l'expression de TRIB3 est fréquemment diminuée chez les personnes âgées, un facteur qui peut être lié à une réplication accrue du SRAS-CoV-2 et à un risque plus élevé de COVID-19 dans ce segment de la population.
« Un troisième point important est la découverte par d'autres groupes de recherche que le tissu adipeux semble servir de référentiel pour le virus », a déclaré Oliveira. « Cela aide à expliquer le risque plus élevé de développer des formes sévères de la maladie chez les personnes obèses. De plus, les personnes obèses ont tendance à avoir des niveaux plus faibles d'irisine et des niveaux plus élevés de la molécule réceptrice utilisée par le virus (ACE-2) que les non-obèses « (pour en savoir plus: agencia.fapesp.br/33729).
Produite de manière endogène lors d'un exercice continu, l'irisine est connue pour être impliquée dans le brunissement du tissu adipeux. La graisse blanche stocke l'énergie sous forme de triglycérides et de lipides et peut s'enflammer. La graisse brune décompose la glycémie et les molécules de graisse pour créer de la chaleur et aider à maintenir la température corporelle. Ainsi, l'irisine fait partie d'un processus de combustion des calories qui peut aider à traiter les troubles métaboliques tels que l'obésité. Il est également connu pour moduler l'activité des macrophages, qui sont des cellules immunitaires capables de libérer des cytokines et de déclencher une inflammation.
Gestion de données
L'étude d'Oliveira est un exemple de la manière dont la gestion des données obtenues dans la recherche fondamentale peut jeter les bases d'autres découvertes et recherches. « Nous avons commencé par une analyse comparative de l'action de l'irisine et des hormones thyroïdiennes pour modérer l'accumulation de graisse et moduler les gènes dans les cellules adipeuses », a-t-elle déclaré. « L'étude a produit une grande quantité de données, et avec l'avènement de la pandémie et la découverte par d'autres groupes de recherche de gènes associés à la réplication du SRAS-CoV-2, nous avons décidé d'utiliser notre base de données pour étudier comment l'irisine (et hormones thyroïdiennes) peuvent influencer la maladie. «
L'enquête initiale visait à découvrir comment ces hormones jouent leur rôle thermogénique dans la réduction du tissu adipeux et la génération d'énergie dans les adipocytes. « Nous l'avons fait au moyen de la transcriptomique pour identifier les gènes affectés par les hormones en question, et nos résultats ont servi de base à l'étude relative au COVID-19 », a déclaré Oliveira.
Cette étude a montré que l'irisine modère non seulement l'accumulation de graisse, mais stimule également l'expression de la protéine de découplage 1 (UCP1), libérant de la chaleur et réduisant les dépôts graisseux. Des niveaux accrus d'UCP1 sont compatibles avec une diminution des dommages à l'ADN et du stress oxydatif.
Avec cette meilleure compréhension du rôle joué par l'irisine dans l'obésité et éventuellement dans le COVID-19, le groupe de recherche va maintenant analyser son effet sur les cellules infectées par le SRAS-CoV-2. La chercheuse principale de ce projet est également Célia Regina Nogueira de Camargo, professeure au département de médecine clinique de l'école de médecine Botucatu de l'UNESP. Le projet est soutenu par la Coordination pour l'amélioration du personnel de l'enseignement supérieur du ministère de l'Éducation (CAPES).
« L'objectif est de franchir une nouvelle étape dans cette ligne de recherche et de déterminer si les résultats obtenus dans notre enquête bioinformatique peuvent être confirmés dans un modèle de culture de cellules adipeuses en trois dimensions », a déclaré Oliveira. « Nous voulons comprendre comment l'irisine module les gènes associés à la réplication du SARS-CoV-2. »
La source:
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Référence du journal:
de Oliveira, M., et coll. (2020) L'irisine module les gènes associés au résultat de la maladie grave à coronavirus (COVID-19) dans la culture de cellules adipocytes sous-cutanées humaines. Endocrinologie moléculaire et cellulaire. doi.org/10.1016/j.mce.2020.110917.
