Neuropathologie des patients atteints de COVID-19 causée par une infection des péricytes cérébraux

La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) provoque principalement des symptômes respiratoires allant de la toux et de la fièvre légères à une pneumonie sévère. De plus en plus d’études indiquent que le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) a un organotropisme au-delà des voies respiratoires et que le cerveau est un site d’infection extrapulmonaire.

L’implication du système nerveux central (SNC) dans le SRAS-CoV-2 implique un large éventail de manifestations neurologiques telles que maux de tête, anosmie, fatigue, confusion, agueusie et perte de conscience. Ces symptômes représentent souvent une morbidité sous-jacente qui contribue considérablement à la mortalité par COVID-19.

Le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine (ACE2), un composant du système rénine-angiotensine, est le principal point d’entrée du SRAS-CoV-2. Cependant, il n’y a aucune preuve concluante sur la localisation de l’ACE2 dans le SNC humain, et le mécanisme de la pathologie cérébrale dans l’infection par le SRAS-CoV-2 dans le cerveau n’est pas clair.

Utilisation de l’immunohistochimie multiplexée et de l’immunophénotypage spatial pour étudier le tissu cérébral des patients COVID-19

Récemment, des chercheurs du Royaume-Uni et de Suède ont utilisé l’immunohistochimie multiplexée très sensible pour étudier le tissu cérébral des patients COVID-19 et des contrôles pour analyser l’expression de l’ACE2 dans les péricytes cérébraux de patients présentant des symptômes neurologiques. Ils ont également utilisé l’immunophénotypage spatial pour évaluer l’inflammation dans le tissu cérébral des patients atteints de COVID-19.

Ils ont appliqué une immunocoloration multiplexée avancée sur six cerveaux humains de patients atteints de COVID-19. L’âge médian des patients était de 69,5 ans. Il y avait sept témoins avec un âge médian de 68 ans. Cette étude est publiée sur le bioRxiv* serveur de pré-impression,

Les résultats montrent que les patients présentant des symptômes neurologiques présentent une expression modérée à élevée d’ACE2 dans les cellules péri-vasculaires

Les travaux ont démontré que l’expression du récepteur ACE2 est exclusive à un sous-ensemble de péricytes cérébraux. Fait intéressant, les symptômes neurologiques étaient limités aux patients présentant une expression modérée à élevée d’ACE2 dans les cellules péri-vasculaires.

Des particules virales ont été trouvées dans la paroi vasculaire accompagnées d’une inflammation périvasculaire, comme le montre l’infiltration des lymphocytes T et des macrophages. De plus, une fuite de fibrinogène suggère que l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique est compromise. Le liquide céphalo-rachidien provenant de huit autres patients atteints de COVID-19 avec un âge médian de 67 ans et de huit témoins avec un âge médian de 69,5 ans a montré des niveaux significativement plus faibles du marqueur péricyte PDGFRβ chez les individus infectés par le SRAS-CoV-2. Cela indiquait une perturbation de l’homéostasie des péricytes.

«Sur la base de nos observations, nous émettons l’hypothèse que l’infection et les dommages ultérieurs des péricytes vasculaires cérébraux par le SRAS-CoV-2 et l’inflammation péri-vasculaire peuvent entraîner une altération de la BHE, provoquant des complications neurologiques et éventuellement l’entrée du virus dans le SNC.»

Le récepteur ACE2 est exprimé par les péricytes dans le cerveau murin et humain. (A) Expression d’Ace2 dans les types de cellules alors annotées dans le cerveau de la souris sur la base de l’Atlas du cerveau de la souris Allen. (B) Coloration IHC représentative de l’ACE2 péri-vasculaire dans le cortex frontal de deux patients COVID-19 et d’un individu témoin. Les noyaux cellulaires sont contre-colorés à l’hématoxyline (bleu).

L’infection par le SRAS-CoV-2 des péricytes entraîne une entrée virale dans le système nerveux central, une inflammation et des symptômes neurologiques

Les chercheurs ont conclu que l’infection péricyte par le SRAS-CoV-2 déclenche l’entrée du virus dans l’espace privilégié du système nerveux central, une inflammation péri-vasculaire conduisant à des symptômes neurologiques et une compromission de la barrière hémato-encéphalique.

Fait intéressant, les patients atteints de COVID-19 présentant des symptômes neurologiques avaient une concentration réduite de sPDGFRβ dérivé de péricyte dans le liquide céphalo-rachidien.

Une explication probable de la diminution de l’expression de PDGFRβ chez les patients atteints de COVID-19 pourrait être que l’infection SARS-CoV-2 des péricytes détourne le système de synthèse des protéines pour fabriquer des protéines virales. Cela conduit à une perte d’expression d’un marqueur endogène, entraînant une altération fonctionnelle.

Une meilleure compréhension du neurotropisme du SRAS-CoV-2 est essentielle pour la gestion des symptômes neurologiques aigus chez les patients COVID-19

Sur la base des résultats de l’étude, les chercheurs proposent que les péricytes exprimant ACE2 peuvent être un site possible d’entrée du SRAS-CoV-2 dans le SNC. Selon les auteurs, une meilleure compréhension du neurotropisme du SRAS-CoV-2 est nécessaire afin de guider la gestion des symptômes neurologiques aigus chez les patients atteints de COVID-19. Il aidera également à définir des stratégies qui peuvent prévenir les complications neurologiques post-COVID-19.

D’autres études sont nécessaires pour confirmer si des interventions visant à soutenir l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique aideraient à atténuer les symptômes neurologiques chez les patients atteints de COVID-19.

«Une meilleure compréhension du neurotropisme du SRAS-CoV-2 est nécessaire de toute urgence pour guider la prise en charge clinique des symptômes neurologiques aigus, ainsi que pour définir des stratégies de prévention des complications neurologiques post-infectieuses.

*Avis important

bioRxiv 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 être traités comme des informations établies.