Dans une étude récente publiée dans Rapports scientifiquesles chercheurs ont étudié si la trypsine, une protéase, augmentait l’infectivité du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
De plus, ils ont examiné les effets de la trypsine sur cinq échantillons cliniques comprenant des variants SARS-CoV-2 Delta en présence du surnageant de culture de bactéries anaérobies, par exemple, Fusobacterium necrophorum.
Étude: Activation du SRAS-CoV-2 par des protéases de type trypsine dans les échantillons cliniques de patients atteints de COVID-19. Crédit d’image : felipecaparros/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
La plupart des virus respiratoires, y compris le SARS-CoV, le virus de la grippe et le SARS-CoV-2, ont besoin de protéases pour infecter et proliférer dans les cellules épithéliales des voies respiratoires supérieures (URT).
La tryptase Clara clive l’hémagglutinine du virus de la grippe près des cellules épithéliales des voies respiratoires, une étape cruciale pour l’infection grippale. De même, le SRAS-CoV-2 infecte par endocytose à l’aide de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), une protéase.
En outre, une autre protéase cellulaire, la protéase transmembranaire, la sérine 2 (TMPRSS2) améliore l’infectivité, c’est-à-dire le rendement des virions du SRAS-CoV-2 par fusion de la membrane cellulaire à l’intérieur de l’hôte.
Des études ont également rapporté que les protéases staphylococciques et les protéases des bactéries orales augmentent l’infectivité virale dans l’URT. Ainsi, avoir une cavité buccale propre réduit le nombre de protéases dérivées de bactéries indigènes, ce qui, à son tour, aide à prévenir l’infection par plusieurs types de virus.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des échantillons cliniques positifs pour le SRAS-CoV-2 provenant de patients atteints de COVID-19 au Toyama Institute of Health au Japon. Ils ont utilisé le séquençage du génome de nouvelle génération pour identifier les spécimens de variantes Delta et Omicron.
En outre, l’équipe a généré des virus pseudotypés de la stomatite vésiculeuse (VSV) portant la protéine de pointe (S) du SRAS-CoV-2 (SARS-CoV-2pv) pour les expériences de trypsinisation. Plus précisément, ils ont examiné l’effet de la trypsine sur le SRAS-CoV-2pv ou le VSVpv en les exposant à diverses concentrations de trypsine dans le milieu d’Eagle modifié de Dulbecco (DMEM) pendant cinq minutes à 37 °C.
L’équipe a utilisé la réaction en chaîne de la transcriptase inverse-polymérase (RT-qPCR) pour quantifier le titre viral dans les surnageants de culture cellulaire des cellules VeroE6. De plus, les chercheurs ont examiné la formation de syncytium après un traitement à la trypsine dans les cellules Vero E6 et si les bactéries anaérobies orales augmentaient l’infectivité du SRAS-CoV-2.
À cette fin, ils ont utilisé Prevotella mélaninogène, P. intermédiaireet F. necrophorum, trois espèces de bactéries anaérobies de la Japan Collection of Microorganisms.
Résultats
Comme ses effets sur d’autres coronavirus animaux et humains, la trypsine a augmenté l’entrée du SRAS-CoV-2 et l’infectivité du SRAS-CoV-2pv. La trypsine a augmenté l’infectivité des variantes Wuhan, Alpha et Delta mais pas la variante SARS-CoV-2pv Omicron d’une manière dépendante de la concentration. Pour les trois premières variantes du SRAS-CoV-2pv, le traitement à la trypsine à une concentration de 800 μg/mL a augmenté l’infectivité jusqu’à ~ 10 fois.
Le traitement à la trypsine a également augmenté l’infectiosité du SARS-CoV-2 présent dans les échantillons cliniques dérivés des cavités nasales/orales des patients COVID-19. Les auteurs ont noté une augmentation jusqu’à 36 000 fois de l’infectivité de la variante Delta après traitement à la trypsine, alors qu’elle augmentait à quelques dizaines de fois pour Omicron.
Une autre observation intrigante de cette étude était que l’effet induit par la trypsine sur l’infectivité du SRAS-CoV-2 n’est devenu apparent qu’après que le virus a lié son récepteur cellulaire ACE2 sur les cellules hôtes. Ainsi, le prétraitement à la trypsine n’a pas augmenté l’infectiosité des variants du SARS-CoV-2pv.
Dans le SRAS-CoV-2, la formation de syncytium joue également un rôle dans la pathogenèse du COVID-19 sévère. L’activité de fusion de la membrane cellulaire est plus faible dans Omicron que dans Delta car elle utilise une voie d’entrée indépendante de TMPRSS2.
Ainsi, même si les protéases de type trypsine activent la fusion de la membrane cellulaire, l’amélioration de l’infection par le traitement à la trypsine dans la variante Omicron était plus faible que dans Delta.
Des études ont montré que le microbiome nasopharyngé des patients COVID-19 est distinct de celui des personnes en bonne santé, même s’ils ont également plusieurs types de bactéries commensales dans leurs cavités buccales. Les patients COVID-19 atteints d’une maladie grave avaient une abondance marquée d’unités taxonomiques opérationnelles (OTU) classées comme Prévotelle.
Dans cette étude, les surnageants de culture de F. nécrophore mais non P. melaninogenica et P. intermédiaire augmentation de l’infectiosité du SRAS-CoV-2 dans la cavité nasale, ainsi, ce qui soulève la nécessité d’étudier la présence, l’ampleur et le type de la protéase dans les surnageants de culture.
De plus, les études devraient étudier et élucider les mécanismes d’interaction entre le microbiome oral et le SRAS-CoV-2.
conclusion
Pour résumer, la réduction des composants, en particulier des protéases dérivées de bactéries indigènes orales, possible en nettoyant quotidiennement la cavité buccale est la clé pour prévenir l’infection par le SRAS-CoV-2.
Plus important encore, les personnes à risque accru de COVID-19 sévère doivent maintenir une hygiène bucco-dentaire, y compris un contrôle chimique de la plaque dentaire.
