Une étude récente publiée sur bioRxiv* Le serveur de préimpression a observé des réponses antivirales différentielles chez les individus indiens et européens.
Des facteurs environnementaux et génétiques influencent la réponse immunitaire de l’hôte aux agents pathogènes. Les facteurs environnementaux changent continuellement tout au long de la vie d’une personne. Il en résulte une hétérogénéité substantielle au niveau individuel dans la réponse immunitaire aux agents pathogènes. Au cours de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), des différences frappantes ont été observées entre les populations dans les résultats et l’impact de l’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Des taux de mortalité plus faibles ont été observés chez les patients COVID-19 d’Afrique subsaharienne et d’Inde par rapport à ceux des pays développés de l’Occident, malgré la possibilité d’un biais résultant d’une sous-déclaration. Plusieurs mécanismes ont été impliqués, tels qu’une résistance naturelle accrue due à la charge d’infection locale et une immunité cellulaire et humorale à réaction croisée.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué les différences de réponses antivirales entre les personnes d’origine européenne et indienne. Des cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) ont été prélevées chez 10 individus européens et 10 individus indiens âgés de 20 à 30 ans avant et après la vaccination par le bacille Calmette-Guérin (BCG). L’accessibilité de la chromatine a été examinée dans les PBMC non stimulés avant la vaccination par le BCG. L’analyse différentielle des pics a révélé des différences substantielles entre les populations européennes et indiennes.
Ensuite, l’analyse d’enrichissement de motifs sur des pics accessibles de manière différentielle a identifié plusieurs motifs de liaison au facteur de transcription uniques à la population enrichis. Le facteur de leucémie hépatique (HLF) et la protéine bêta de liaison de l’amplificateur CCAAT (CEBPB) ont été enrichis chez les sujets européens. Dans la cohorte indienne, plusieurs facteurs de transcription de la famille RUNX qui sont des médiateurs essentiels de l’hématopoïèse ont été enrichis.
L’analyse de l’enrichissement de l’ensemble de gènes a révélé que les gènes impliqués dans les réponses immunitaires innées étaient enrichis chez les sujets européens. En revanche, les gènes liés aux réponses immunitaires adaptatives et à l’immunité des lymphocytes T ont été enrichis dans la population indienne. En outre, les différences de transcription au niveau de la cohorte ont été explorées lors de ex vivo stimulation par le virus de la grippe et le SARS-CoV-2.
La réduction de la dimensionnalité basée sur l’analyse en composantes principales (ACP) a suggéré que le sexe d’un individu et non l’origine géographique provoquait une variance entre les échantillons. Les sujets européens étaient plus sensibles à la stimulation que les sujets indiens, indiqué par le nombre plus élevé de gènes différentiellement exprimés (DEG). Cet effet était plus important pour le virus de la grippe que pour le SRAS-CoV-2.
Les Européens ont montré une régulation négative de la signalisation de l’interféron (IFN)-γ et des voies liées à l’IFN de type 1 lors de la stimulation virale, tandis que l’activation des neutrophiles et les voies de migration des cellules myéloïdes étaient régulées à la baisse chez les individus indiens. La production de cytokines était plus élevée chez les sujets européens que chez les participants indiens. Les cytokines pro- et anti-inflammatoires étaient élevées chez les Européens deux heures après la stimulation avec le virus de la grippe.
En revanche, les cytokines pro-inflammatoires étaient élevées chez les individus indiens lors de la stimulation par le SRAS-CoV-2. Les niveaux d’IFN-γ étaient élevés chez les Européens mais n’atteignaient une signification statistique qu’avec la stimulation par le SRAS-CoV-2. De même, l’interleukine (IL)-17 est restée élevée chez les Européens par rapport aux sujets indiens. Il n’y avait aucune différence dans les niveaux d’IL-10 entre les deux cohortes.
Les réponses virales des participants ont été analysées 10 à 12 semaines après la vaccination par le BCG. L’analyse des transcriptomes des PBMC non stimulés a révélé des différences minimes avant et après la vaccination par le BCG chez les sujets indiens, alors que les Européens ne présentaient aucune différence fondamentale. En revanche, la stimulation virale a eu des effets significatifs sur le transcriptome après la vaccination par le BCG.
De manière constante, les sujets européens ont développé une réponse immunitaire plus robuste que les sujets indiens à l’un ou l’autre des virus lors de la stimulation, quelle que soit la vaccination par le BCG. Le nombre de DEG lors de la stimulation du virus de la grippe différait considérablement entre les participants indiens et européens. La stimulation par le SARS-CoV-2 a provoqué des différences encore plus remarquables.
Le nombre de DEG a augmenté de manière significative chez les Européens après la vaccination par le BCG, alors que les sujets indiens ont montré une diminution des DEG. L’analyse de l’enrichissement de l’ontologie génique (GO) des DEG lors de la stimulation virale a ajouté une preuve supplémentaire des réponses immunitaires différentielles. Chez les Européens, la stimulation du SRAS-CoV-2 a provoqué une régulation négative des processus métaboliques avant la vaccination par le BCG.
Cependant, après la vaccination, cela s’est transformé en inhibition de la production d’IL-1 et en une régulation négative de l’activation cellulaire. D’autre part, chez les individus indiens avant la vaccination par le BCG, la régulation positive de l’inflammation était régulée à la baisse lors de la stimulation par le SRAS-CoV-2. Après la vaccination, l’axonogenèse et la régulation de la taille des composants cellulaires ont été régulées à la baisse. Les voies liées à l’IFN-γ sous-régulées lors de la stimulation avec le virus de la grippe n’ont pas été affectées par la vaccination par le BCG chez les Européens.
Néanmoins, les populations indiennes ont montré une régulation négative de la dégranulation des neutrophiles et des réponses IFN-γ avant la vaccination. Après la vaccination, les voies de réponse de défense liées à la grippe ont été régulées à la baisse. La vaccination par le BCG a augmenté la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires chez les sujets indiens lors de la stimulation avec l’un ou l’autre des virus, alors que les Européens n’ont montré aucun changement significatif dans les réponses innées.
conclusion
En résumé, l’étude a révélé que l’activation transcriptionnelle était plus élevée chez les Européens que chez les Indiens. Les Européens ont monté une réponse immunitaire plus forte, tandis que les sujets indiens ont eu une réponse plus tolérante lors de la stimulation avec l’un ou l’autre des virus. La vaccination par le BCG a induit des effets différentiels chez les individus indiens et européens. La signature de transcription globale était très élevée chez les Européens, tandis que les participants indiens ont montré une réponse limitée et régulée.
*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, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
