Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs ont analysé les réponses immunitaires pulmonaires et sanguines périphériques associées au coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) chez les patients obèses (Ob) et non-Ob (N-Ob).
Étudier: Obésité associée à des réponses cellulaires immunitaires tissulaires atténuées dans le COVID-19. Crédit d’image : Eve Orea/Shutterstock
Sommaire
Fond
À ce jour, aucune étude n’a abordé l’effet de l’obésité sur les réponses immunitaires contre le SRAS-CoV-2, en particulier les réponses tissulaires, malgré la probabilité d’une réponse inflammatoire excessive associée à la leptine chez les patients Ob SARS-CoV-2.
De plus, étant donné que les patients atteints de la maladie à coronavirus Ob 2019 (COVID-19) présentent un risque élevé de réponses inflammatoires sévères, il existe également un besoin urgent de développer des stratégies thérapeutiques anti-inflammatoires efficaces dans ce sous-ensemble vulnérable.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué les transcriptomes unicellulaires du lavage bronchiolaire dans trois cohortes adultes comprenant des patients Ob et N-Ob SARS-CoV-2. De plus, les chercheurs ont évalué les échantillons de sang pour les signatures géniques de réponse aux marqueurs inflammatoires d’une cohorte adulte indépendante avec des patients Ob et N-Ob SARS-CoV-2. Les cellules immunitaires nasales des patients ob pédiatriques SARS-CoV-2 ont également été analysées pour déterminer la présence de gènes de réponse aux marqueurs inflammatoires. Les patients Ob étaient ceux dont l’indice de masse corporelle (IMC) était supérieur à 30 m2, et les patients N-Ob étaient ceux dont l’IMC était inférieur à 30 m2.
Les échantillons appariés de sang et de lavage bronchiolaire (BAL) de quatre patients COVID-19 sévères sous ventilation mécanique et soins intensifs et de quatre témoins sans COVID-19 avec ventilation mécanique ont été analysés par cytométrie en flux et séquence d’acide ribonucléique (ARN) unicellulaire (scRNAseq ).
Pour évaluer si les patients Ob ont une réponse immunitaire tissulaire anormale contre le SRAS-CoV-2, les données scRNAseq de l’Université de Cambridge (UCAM) ont été intégrées aux ensembles de données scRNAseq de deux BAL COVID-19 précédents de la Northwestern University (NU), Chicago et Shenzhen 3e hôpital, Chine (SZH). Après contrôle de la qualité, 189 312 cellules immunitaires BAL étaient éligibles et elles ont été regroupées sur la base d’une comparaison avec des ensembles de données à cellule unique BAL précédemment publiés et en utilisant l’expression de marqueurs canoniques.
Résultats
Les résultats ont indiqué que les patients Ob SARS-CoV-2 avaient une expression plus faible des transcriptions de chimiokines recrutant des neutrophiles par rapport aux patients N-Ob. De même, l’analyse par cytométrie en flux du BAL de la cohorte UCAM a indiqué une réduction des niveaux de neutrophiles dans le BAL Ob par rapport au BAL N-Ob. L’IL1RN, une protéine qui se lie au récepteur de l’interleukine-1 (IL-1R) et inhibe les effets pro-inflammatoires du 1β, était à peine détectable chez les sujets Ob par rapport aux sujets N-Ob chez qui l’IL1RN était fortement exprimé. En outre, la cytokine pro-cachectique, GDF15, était fortement exprimée dans de nombreuses cellules des voies respiratoires chez les patients Ob.
De plus, l’analyse d’enrichissement de l’ensemble de gènes (GSEA) a démontré une expression plus faible des gènes de réponse à l’interféron (IFN)-γ, à l’IFN-α et au facteur de nécrose tumorale (TNF)-α dans presque tous les sous-ensembles de cellules épithéliales et immunitaires pulmonaires d’Ob SARS- Sujets CoV-2 par rapport aux individus N-Ob. De plus, des cellules immunitaires pulmonaires spécifiques des patients Ob SARS-CoV-2 ont également montré une expression plus faible du TNF et de l’IFN-γ que les sujets N-Ob SARS-CoV-2.
L’analyse des macrophages alvéolaires chez les patients Ob a montré une réduction de l’expression des gènes des voies de signalisation IFN-α, IFN-γ, TNF-α et JAK-STAT3 par rapport aux patients N-Ob. De même, les cellules dendritiques classiques (cDC) et les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) étaient également plus faibles chez les patients Ob par rapport aux patients N-Ob. En outre, les cellules immunitaires nasales d’enfants Ob infectés par le SARS-CoV-2 ont montré une réduction des gènes de réponse IFN-α et IFN-γ dans les cellules myéloïdes par rapport aux enfants N-Ob SARS-CoV-2.
Les patients Ob SARS-CoV-2 ont montré une réduction de l’IFN-α sérique et une cohorte adulte indépendante a démontré une expression moins marquée mais plus faible des gènes de réponse IFN et IFN-γ de type 1 dans les cellules immunitaires du sang périphérique.
conclusion
Les résultats de l’étude ont démontré que les patients Ob SARS-CoV-2 avaient un état largement immunodéprimé dans les tissus par rapport aux patients N-Ob SARS-CoV-2. De plus, les patients Ob SARS-CoV-2 ont montré une expression plus faible des chimiokines de recrutement des neutrophiles et des monocytes, et des réductions des gènes de réponse IFN et IFN-γ de type I dans presque tous les sous-ensembles de cellules immunitaires.
Des réductions des gènes de la voie de signalisation JAK-STAT3 ont été observées dans plusieurs cellules immunitaires pulmonaires, en particulier les macrophages alvéolaires, lors de l’analyse Ob SARS-CoV-2 BAL. Les patients Ob SARS-CoV-2 avaient un gène de réponse IFN plus faible dans le sang périphérique ; cependant, ce phénomène était moins marqué à l’extérieur du tissu. Les niveaux de TNF-α variaient chez les patients Ob COVID-19 dans les échantillons de sang et de BAL, indiquant une réduction de la réponse immunitaire tissulaire.
Les résultats étaient conformes à une étude menée chez des souris obèses infectées par le virus de la grippe et associées à un niveau élevé de mortalité, à un faible niveau d’IFN-α, d’IFN-β, d’IFN-γ dans les poumons et de certaines chimiokines telles que Ccl2 et Ccl5, par rapport à des souris maigres en bonne santé, quelle que soit la charge virale plus élevée.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude indiquent une condition pro-inflammatoire systémique potentiellement pathogène chez les patients Ob COVID-19 et justifient d’autres études évaluant l’immunité tissulaire après avoir relevé les défis pratiques associés.
De plus, l’étude a également démontré que les cellules immunitaires tissulaires des voies respiratoires des patients Ob SARS CoV-2 avaient une réponse nettement plus faible à l’IFN de type I et à l’IFN-γ et à leurs transcrits. Par conséquent, les résultats soutiennent les stratégies thérapeutiques avec des IFN recombinants de type I inhalés délivrés localement aux tissus des voies respiratoires de ce groupe de patients.
*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.
