*Avis important: Place de la recherche publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
Dans une récente étude publiée sur Place de la recherche* serveur de préimpression et en cours d’examen à Mort cellulaire et maladieles chercheurs ont évalué l’impact de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) sur la pathogenèse fibrotique via la dérégulation de la bêta-oxydation mitochondriale.
Sommaire
Arrière-plan
La fréquence très élevée de COVID-19 pose un problème important pour les prestataires de soins de santé et les patients. La plupart des mutations du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) se produisent dans les protéines de pointe, tandis que les autres composants viraux importants restent constants.
Des recherches récentes ont démontré que la cavité buccale humaine peut servir de réservoir pour le SRAS-CoV-2. Le COVID-19 peut entraîner de graves lésions de la muqueuse buccale et est probablement associé à des maladies parodontales. Cependant, l’impact du COVID-19 sur la santé bucco-dentaire humaine nécessite une enquête approfondie.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié l’effet pathogène des composants viraux du SRAS-CoV-2 sur les cellules et les tissus parodontaux.
À l’aide de l’analyse par immunofluorescence, l’équipe visait à démontrer la détection de deux récepteurs importants du SRAS-CoV-2, à savoir l’enzyme de conversion de l’angiotensine-2 (ACE-2) et la sérine protéase transmembranaire 2 (TMPRSS2), dans les cellules et tissus parodontaux humains. Des cellules épithéliales gingivales et des fibroblastes de ligament parodontal humain (HPLF) ont été utilisés pour créer un équivalent de tissu gingival humain 3D en utilisant un gel de collagène.
L’équipe a ensuite étudié la capacité du SRAS-CoV-2 à infecter les fibroblastes du ligament parodontal (PDL). Les cellules ont été traitées avec une protéine de pointe conjuguée à His Tag et la position de la protéine de pointe a été analysée avec un anticorps conjugué à l’allophycocyanine (APC) anti-His Tag. Cela a facilité la détermination de l’emplacement de la protéine de pointe.
Pour étudier le choc de l’infection SARS-CoV-2 sur le PDL, les fibroblastes humains de PDL ont été infectés avec SARS-CoV-2 médié lentiviral pour la membrane, le nucleocapsid, ou les protéines d’enveloppe ou les protéines recombinées de pointe. L’équipe a simulé une infection aiguë et chronique en traitant ou en infectant les PDL pendant quarante-huit ou six heures, respectivement. L’incorporation de bromodésoxyuridine (BrdU) a été utilisée pour mesurer la prolifération cellulaire, ainsi que l’immunocoloration avec des anticorps anti-BrdU.
L’état apoptotique des cellules a ensuite été examiné par le marquage terminal désoxynucléotidyl transférase dUTP nick end labeling (TUNEL). La synthèse de la matrice extracellulaire a été évaluée en prenant en compte la métalloprotéinase-1 matricielle (MMP-1) et le collagène I, qui sont les deux composants essentiels impliqués dans l’intégrité tissulaire de la PDL. L’équipe a également effectué des recherches sur le protéome sur des fibroblastes PDL traités, en tenant compte des impacts de la membrane, de la nucléocapside et de l’enveloppe pour évaluer les mécanismes de contrôle moléculaire sous-jacents au résultat grave observé de l’infection par le SRAS-CoV-2.
Résultats
L’étude a montré que ACE-2 et TMPRSS2 étaient significativement exprimés dans l’épithélium gingival et les cellules PDL. De plus, les cellules épithéliales ainsi que les fibroblastes PDL présentaient une expression constante de TMPRSS2 et ACE-2. Dans les conditions de croissance naturelles et la surexpression de l’ACE-2 à médiation lentivirale, une forte relation entre la protéine de pointe et les cellules a pu être observée. L’étude a confirmé que le SRAS-CoV-2 pouvait infecter directement les fibroblastes PDL.
À six heures d’infection des cellules PDL, seule la protéine membranaire a favorisé de manière significative la prolifération cellulaire, bien qu’à 48 heures, l’enveloppe, ainsi que les protéines membranaires, aient toutes deux augmenté l’indice d’incorporation de BrdU. D’autre part, la protéine de pointe était incapable de moduler la croissance cellulaire. À 48 heures, les données suggéraient que seules la membrane et l’enveloppe, mais pas la pointe ou la nucléocapside, favorisaient l’apoptose. De plus, seules les cohortes de protéines membranaires et d’enveloppe ont entraîné une augmentation considérable des cellules sénescentes à six et 48 heures.
L’analyse Western blot a démontré que toutes les protéines structurelles du SRAS-CoV-2 pouvaient activer la formation de collagène I et inhiber la production de MMP1, bien que la protéine de pointe ait augmenté l’expression de MMP1 à l’une des deux concentrations évaluées. Les expressions du collagène I et de MMP1 ont été altérées au niveau transcriptionnel. De plus, les résultats ont démontré que le dépôt de collagène I était à nouveau significativement amélioré, en particulier dans les groupes de protéines membranaires et d’enveloppe. De plus, les protéines de la nucléocapside et de la membrane peuvent inhiber l’expression de MMP1.
L’équipe a également découvert un groupe de protéines qui a été supprimé à la fois six et quarante-huit heures après l’infection. La sous-unité alpha trifonctionnelle de l’enzyme (HADHA), l’isoforme 2 de l’acyl-CoA déshydrogénase spécifique à longue chaîne, l’isoforme cytoplasmique de la fumarate hydratase et la sous-unité 2 de la cytochrome c oxydase étaient considérablement régulées à la baisse. Ils ont joué un rôle important dans la fonction mitochondriale et la bêta-oxydation.
Plus précisément, le HADHA et l’isoforme 2 de l’acyl-CoA déshydrogénase spécifique à chaîne extrêmement longue ont été liés à la bêta-oxydation des acides gras mitochondriaux. De plus, l’analyse par Western blot a révélé que l’infection par la protéine structurale du SRAS-CoV-2 réduisait remarquablement HADHA.
Conclusion
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont présenté une compréhension mécaniste unique de la façon dont l’infection par le SRAS-CoV-2 peut altérer la santé humaine aux niveaux cellulaire et moléculaire, en particulier en générant une fibrose. Les chercheurs pensent que les présents résultats pourraient être appliqués à divers systèmes corporels pour expliquer et étudier la pathogenèse et la thérapie de la fibrose.
*Avis important: Place de la recherche publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
