Des chercheurs de Milan, en Italie, ont identifié la présence du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans le tissu cardiaque de patients décédés de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) décédés d'une insuffisance respiratoire, sans montrer aucun signe d'atteinte cardiaque.
Le virus était présent dans les cardiomyocytes des six patients et une transcription virale active de l'ARN pour la protéine de pointe virale s'était produite. La protéine de pointe est la structure de surface que SARS-CoV-2 utilise pour se lier aux cellules hôtes et y accéder.
La lésion des cardiomyocytes variait, de l'absence de mort cellulaire et aucune altération subcellulaire à des anomalies structurelles et un œdème intracellulaire.
Gaetano Pietro Bulfamante (Université de Milan) et ses collègues affirment que les résultats indiquent que les lignes directrices pour le suivi des survivants du COVID-19 une fois qu'ils sont sortis de l'hôpital doivent être révisées.
Les résultats cardiovasculaires à long terme pourraient être similaires à ceux observés chez les survivants de l'épidémie de SRAS-CoV-1 de 2002 à 2003, où 40% des personnes rétablies ont développé des anomalies cardiovasculaires sur une période de suivi de 12 ans, prévient l'équipe.
Une version pré-imprimée du papier est disponible sur le serveur medRxiv * tandis que l'article fait l'objet d'un examen par les pairs.
Sommaire
COVID-19 peut impliquer le système cardiovasculaire
Alors que la pandémie de SRAS-CoV-2 continue de balayer le monde, le virus continue d'infecter des centaines de milliers de personnes chaque jour et la mortalité par COVID-19 continue d'augmenter dans le monde.
Outre la maladie respiratoire causée par le virus, des études ont maintenant montré que plusieurs autres organes peuvent être impliqués, y compris le système cardiovasculaire.
Entre 20 et 40% des patients hospitalisés présentent des symptômes cardiaques, allant de la douleur thoracique à l'arythmie et au choc cardiogénique.
En outre, jusqu'à 7% des décès liés au COVID sont liés à la myocardite, disent Bulfamante et son équipe.
Cependant, à ce jour, on ne sait toujours pas si l'atteinte cardiovasculaire est due à des cellules directement endommagées par le virus ou si elle est secondaire à l'implication d'une réponse immunitaire sur-réactive. L'hypoxie induite par le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) peut également entraîner des lésions myocardiques.
En revanche, le SRAS-CoV-2 a été identifié dans les cellules endothéliales vasculaires de patients et les macrophages cardiaques de patients atteints de myocardite. En outre, l'ARN viral a déjà été identifié dans le tissu cardiaque entier, quel que soit le phénotype cardiaque, affirment les chercheurs.
«Néanmoins, l'immunohistochimie pour la détection d'antigènes viraux dans les cardiomyocytes n'a jamais été démontrée», écrit l'équipe.
Les protéines du SRAS-CoV-2 sont détectables dans les cardiomyocytes des patients COVID-19. ab) Images représentatives de tests d'immunohistochimie sur des lames de 3 μm d'échantillons de ventricule gauche fixés au formol et inclus dans de la paraffine provenant d'un contrôle sain (Healthy Ctrl, panneaux de gauche) et de patients COVID-19 (COVID-19, panneaux central et droit) pour le SRAS-CoV -2 nucléoprotéine (a, en rouge) et protéine de pointe (b, en marron). c) Images représentatives du test d'immunofluorescence sur des lames de 3 μm d'échantillons de ventricule gauche inclus dans la paraffine et fixés au formol provenant de patients témoins sains (Healthy Ctrl, panneaux de gauche) et de patients COVID-19 (COVID-19, panneaux central et droit) pour le SRAS-CoV -2 nucléoprotéine (verte) et α-actine sarcomérique (α-SARC, rouge). Les noyaux ont été colorés par Hoechst (bleu). Grossissement sous forme de barres d'échelle.
Qu'est-ce que l'étude impliquait?
Les chercheurs ont testé la présence de SRAS-CoV-2 dans le tissu cardiaque de six patients (âgés de 54 à 69 ans) atteints de COVID-19 décédés d'une insuffisance respiratoire, sans montrer de signes d'atteinte cardiaque.
À l'aide de la PCR numérique à puce, l'équipe a détecté l'ARN viral du SRAS-CoV-2 dans les cardiomyocytes d'échantillons de tissu cardiaque prélevés sur les six patients. En utilisant des techniques de Western blot, d'immunohistochimie et d'immunofluorescence, ils ont également identifié la protéine de pointe virale dans les cardiomyocytes et la microscopie électronique a révélé la présence de particules virales complètes.
Fait intéressant, les chercheurs ont découvert que l'expression de la protéine de pointe variait entre les patients, ce qui les a conduits à l'hypothèse que le génome viral était activement transcrit dans les cardiomyocytes.
Pour tester la présence de SARS-CoV-2 en tant que virus transcriptionnellement actif dans les cellules, l'équipe a effectué un test RNAScope en utilisant deux sondes qui reconnaissent le sens de la protéine de pointe et l'ARN antisens, pour permettre la distinction entre le génome de l'ARN viral et son transcrit. Les signaux ont été obtenus avec les deux sondes pour tous les échantillons de patients, mais la coloration la plus abondante a été observée pour la sonde qui a détecté le virus activement transcrit.
Les chercheurs affirment que c'est la première étude à identifier la localisation de l'ARN du SRAS-CoV-2 dans les cardiomyocytes et la transcription virale active de l'ARN sens et antisens pour la protéine de pointe virale.
Les ARN sens et antisens du SRAS-CoV-2 sont localisés dans les cardiomyocytes des patients COVID-19. ab) Images représentatives de la détection de l'ARN viral spatialement résolu par test RNAScope sur 3 μmslides d'échantillons de ventricule gauche fixés au formol et inclus dans la paraffine provenant de patients témoins sains (Healthy Ctrl, panneaux de gauche) et de patients COVID-19 (COVID-19, panneaux central et droit) pour les sondes SARS-CoV-2 sens (a) et antisens (b) pour les séquences d'ARN de protéine de pointe. Les points rouges rapides indiquent la présence d'ARN viral (flèches blanches). Les noyaux ont été contre-colorés à l'hématoxyline. Grossissement sous forme de barres d'échelle.
«Un signe subclinique précoce de dommages cellulaires»
Le profil des lésions cardiomyocytes variait. Les cellules contenant le virus ne semblaient pas subir d'apoptose mais présentaient des altérations intracellulaires, y compris un volume cellulaire accru et un œdème intracellulaire.
Alors que certains cardiomyocytes contenant le SRAS-CoV-2 semblaient normaux, d'autres ont montré une zone intracellulaire excessive entre le sarcolemme et la structure du sarcomère, ce qui, selon les auteurs, peut expliquer l'œdème intracellulaire observé.
«Plusieurs cardiomyocytes ont montré une structure cellulaire modifiée, avec une surface cellulaire accrue et un œdème intracellulaire, suggérant un gonflement des cardiomyocytes», écrit l'équipe. «Cet événement microscopique peut être interprété comme un signe subclinique précoce de dommages cellulaires, conduisant potentiellement à la formation d'un œdème interstitiel myocardique.»
Les lignes directrices sur la surveillance après le congé doivent être révisées
Les chercheurs affirment que l'étude a montré que le tissu cardiaque, y compris le compartiment cellulaire contractile, peut être infecté par le SRAS-CoV-2 et qu'au départ, cela peut provoquer des altérations microscopiques des cardiomyocytes qui n'entraînent pas de lésions cardiaques macroscopiques cliniquement pertinentes.
«Notre étude cruciale suggère spécifiquement la nécessité de redéfinir les lignes directrices de surveillance post-congé pour le suivi des patients survivants du COVID-19, même en l'absence de phénotype cardiaque manifeste», déclarent Bulfamante et ses collègues.
«Les résultats cardiovasculaires à long terme des patients atteints de COVID-19 peuvent refléter les patients atteints du SRAS, qui ont développé des anomalies cardiovasculaires dans 40% des cas récupérés au cours d'une période de suivi de 12 ans», concluent-ils.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés 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.
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