Une nouvelle étude publiée sur le serveur de préimpression medRxiv * en juin 2020 montre que le médicament hydroxychloroquine (HCQ) supprime une forme d'immunité appelée «immunité entraînée», avec des répercussions sur son utilisation potentielle pour traiter le COVID-19.
HCQ est un antipaludéen et un médicament antirhumatismal modificateur de la maladie (ARMM), qui a été observé comme inhibant la réplication du SRAS-CoV-2 in vitro. Cependant, son effet antiviral chez l'homme in vitro n'a pas été confirmé. Il peut également avoir un effet immunomodulateur. Cependant, le manque de preuves de son efficacité et de la façon dont ils agissent a suscité la controverse entourant son utilisation.
Crédit d'image: Video_Creative / Shutterstock
Sommaire
HCQ supprime l'immunité formée
La présente étude visait à comprendre comment HCQ agit sur la réponse immunitaire dans COVID-19. En utilisant des techniques qui démêlent la fonction des cellules immunitaires, ainsi que des analyses transcriptomiques, les chercheurs ont constaté des changements marqués dans l'expression des marqueurs moléculaires et des fonctionnalités des monocytes chez les patients COVID-19. Ils ont également découvert que les gènes stimulés par l'interféron (ISG) jouent un rôle dans la gravité de la maladie.
Avec des études métabolomiques et épigénétiques, les chercheurs ont découvert que le HCQ supprime l'immunité entraînée. L'immunité qualifiée fait référence à un changement dans la façon dont les monocytes fonctionnent en réponse à des changements épigénétiques qui reprogramment leurs réponses antivirales. Ces résultats suggèrent que HCQ peut ne pas convenir à la thérapie ou à la prévention de COVID-19.
L'étude des monocytes et des cytokines associées
L'étude a inclus 13 patients hospitalisés pour le SRAS-CoV-2, tous âgés de plus de 18 ans. L'âge médian était de 68 ans. Ils avaient diverses maladies coexistantes telles que les maladies pulmonaires, les maladies cardiovasculaires et les tumeurs malignes.
La plupart des patients ont été hospitalisés pour fièvre, toux ou essoufflement. Sept des patients ont eu besoin d'oxygène à l'admission. Tous présentaient des signes de pneumonite à l'imagerie thoracique, mais aucun n'était gravement malade. Tous les patients ont été mis sous chloroquine (CQ) à l'admission, pendant cinq jours.
Augmentation du nombre et de l'activation des monocytes
Sur analyse sanguine, le nombre de lymphocytes T était légèrement inférieur à la normale et le nombre de monocytes était nettement plus élevé, principalement en raison d'une augmentation des monocytes classiques. Les monocytes non classiques étaient presque indétectables et leurs marqueurs, tels que CX3CR1, ont été réduits.
L'expression de HLA-DR sur les monocytes a été réduite, ce qui a été associé dans des études récentes à l'hyperactivation des monocytes et à la libération excessive de la cytokine pro-inflammatoire IL-6 dans COVID-19. CD11b, un marqueur d'activation des monocytes, est également régulé à la hausse. Ces marqueurs sont restés constants pendant cinq jours chez ceux qui étaient encore hospitalisés à la fin de l'étude.
Les chercheurs ont ensuite examiné l'état fonctionnel des cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) en les stimulant puis en mesurant la libération des cytokines IL-1β, IL-6 et TNFα. Ils ont constaté qu'une libération excessive de cytokines s'est produite chez les patients COVID-19 lorsque des lipopolysaccharides et d'autres antigènes ont été utilisés pour activer le récepteur de type Toll (TLR) 4 et d'autres récepteurs similaires.
Polarisation de l'immunité adaptative
Ensuite, ils ont examiné si l'immunité adaptative était également altérée, en stimulant les PBMC pendant 7 jours avec Staphylococcal aureus les antigènes et la mesure de l'activation des cellules Th1 et Th17 via les niveaux IFNγ et IL-17 respectivement. Des contrôles sains ont montré des augmentations dans le premier seul, mais chez les patients COVID-19, ce dernier a été augmenté. Cela indique un changement vers l'activation des cellules Th17 plutôt que la dominance Th1 normale.
Prédicteurs des résultats
Lorsqu'ils ont comparé les 9 patients qui se sont rétablis sans admission en unité de soins intensifs (USI) avec les 4 qui ont nécessité des soins en USI ou sont décédés (3 et 1, respectivement), ils n'ont trouvé aucun marqueur clair à la présentation pour prédire des résultats favorables ou médiocres. Cependant, les marqueurs immunitaires ont montré des différences telles qu'une expression réduite de HLA-DR des monocytes chez ceux qui ont eu de mauvais résultats, indiquant un phénotype inflammatoire plus sévère dans les monocytes pour ces patients.
L'analyse du transcriptome des monocytes de patients COVID-19 a montré un niveau plus élevé de transcription de l'ISG, qui joue un rôle important dans les réponses antivirales. Une expression ISG excessivement élevée était liée à de mauvais résultats.
Six et sept patients ont obtenu leur congé dans les cinq jours et sont restés hospitalisés, respectivement. Les PBMC de ce groupe à 5 jours de l'admission ont montré une démarcation claire entre les résultats indiquant un résultat bon vs mauvais.
Plus précisément, la réponse inflammatoire est caractérisée par des changements immunitaires innés marqués, en accord avec les rapports précédents, sous la forme d'une activation accrue des monocytes, d'une expression accrue de l'ISG et d'une libération élevée de cytokines dérivées des monocytes.
Les chercheurs commentent: «Cette réactivité accrue rappelle le phénotype inflammatoire précédemment signalé dans la septicémie et la grippe. Bien que l'inflammation au début de l'infection contribue à l'amélioration des mécanismes antiviraux et à l'élimination de l'infection, si elle est exacerbée tardivement au cours de la maladie, elle peut jouer un rôle dans le développement des complications graves de COVID-19. »
Comment HCQ supprime l'immunité formée
Cela a conduit à une enquête pour savoir si HCQ affecte l'immunité entraînée. Cette molécule se déplace passivement dans les lysosomes et perturbe sa fonction. Étant donné que les lysosomes sont au cœur de la régulation du métabolisme immunitaire avec une immunité innée via le récepteur mTOR sur sa membrane, les macrophages entraînés sont caractérisés par l'activation de régulateurs clés des gènes des lysosomes.
Pour comprendre comment le HCQ affecte l'immunité entraînée, ils ont stimulé à plusieurs reprises les PBMC humaines avec des antigènes bactériens. Ils ont constaté que les cellules produisaient beaucoup plus de cytokines avec une stimulation répétée, mais cet effet a disparu lorsque les cellules ont été traitées avec HCQ simultanément.
Lors de la restimulation des monocytes avec IFNγ, il y a eu une augmentation de la production d'IL-6 et de TNFα, qui a également disparu avec le traitement au HCQ. Les chercheurs ont analysé le changement en termes de fonction lysosomale et ont constaté que l'inhibition de l'ATPase vacuolaire (V-ATPase) conduisait à bloquer le développement d'une immunité entraînée, qui est similaire à l'effet du traitement HCQ.
Ensuite, les effets de l'hydroxychloroquine sur la transcription des monocytes entraînés ont été analysés. Ils ont constaté que cela conduisait à une réduction substantielle de l'expression des gènes liés aux réponses inflammatoires, y compris l'ISG. Cela s'est accompagné d'une expression accrue des voies métaboliques impliquées dans l'inflammation. Dans l'ensemble, cela implique le rôle du HCQ dans la suppression du développement d'une immunité entraînée et l'expression de l'ISG.
HCQ affecte également le métabolisme des lipides cellulaires, dans le cadre de son effet suppressif sur l'immunité entraînée. La stimulation des monocytes par des antigènes bactériens, avec et sans exposition au HCQ suivie d'une analyse lipidomique, a montré que les changements larges et profonds normaux des lipides des monocytes qui accompagnent l'immunité entraînée ont été supprimés par le HCQ. Cela peut affecter la structure et la fonction des membranes cellulaires, perturbant l'activité des gènes liés à la membrane, y compris le mTOR très important sur la membrane lysosomale, ainsi que l'inhibition des enzymes d'activation lipidépendantes nécessaires à la réponse immunitaire normale.
HCQ empêche également les modifications épigénétiques normales qui sont nécessaires pour une immunité entraînée, arrêtant les changements normaux des marqueurs épigénétiques associés aux réponses immunitaires et inflammatoires.
Implications et applications futures
Les auteurs disent que ces données fournissent de nouvelles informations cruciales sur la façon dont HCQ agit dans COVID-19. Bien que le HCQ soit utilisé depuis des décennies comme immunomodulateur au profit de la polyarthrite rhumatoïde et du lupus érythémateux disséminé, car il inhibe les cytokines pro-inflammatoires comme l'IL-6 et le TNFα. Il est connu que cet effet est en partie médié par son inhibition des processus lysosomaux comme l'autophagie, le traitement antigénique et le traitement TLR7.
Cependant, la présente étude ajoute à cette connaissance via les résultats que HCQ empêche le développement d'une immunité entraînée via la régulation épigénétique. Cela peut être dû à son effet sur la signalisation mTOR, car il s'agit d'une enzyme associée au lysosome transmettant des informations du lysosome à la cellule, et médiatise ainsi l'inflammation. Les données sur les changements dans les lipides qui jouent un rôle clé dans l'activation de mTOR soutiennent cette lecture.
Comme une immunité entraînée est nécessaire pour réguler positivement la réponse immunitaire innée et ainsi prévenir l'infection, le HCQ est moins susceptible d'être utile pour prévenir ou éliminer l'infection par le SRAS-CoV-2. Cela concorde avec les résultats d'un récent essai contrôlé randomisé selon lequel le HCQ administré après l'exposition n'aide pas à prévenir le COVID-19 symptomatique.
La question demeure de savoir si les effets immunomodulateurs du HCQ pourraient médier son efficacité dans le COVID-19 sévère en inhibant la tempête des cytokines. Les chercheurs affirment que cela est probablement moins utile que les anticorps des récepteurs de l'IL-6 ou les antagonistes des récepteurs de l'IL-1, et une étude observationnelle soutient quelque peu cette prédiction. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour tester cette hypothèse. Ils résument: « Nos résultats suggèrent que l'hydroxychloroquine peut ne pas avoir un effet bénéfique sur la réponse immunitaire antivirale dans l'infection par le SRAS-CoV-2. »
*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, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
