De nouvelles recherches montrent des preuves supplémentaires entre l’infection au COVID-19 et le développement de symptômes neurologiques à long terme. Les résultats ont révélé que la neuroinflammation et les lésions microvasculaires induites par COVID contribuaient aux symptômes de type démence. Cependant, ils ont également trouvé des preuves indiquant une faible possibilité que le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) envahisse directement le cerveau.
Certaines personnes infectées par le COVID-19 présentent des symptômes persistants, même lorsque le virus a été éliminé du corps. Le brouillard cérébral, où les gens ont du mal à réfléchir et à se concentrer, est un symptôme important du «COVID long». Les résultats actuels pourraient encore améliorer la compréhension des scientifiques des symptômes neurologiques associés au COVID long.
L’étude «La médecine de réseau lie l’infection par le SRAS-CoV-2 / COVID-19 aux lésions microvasculaires cérébrales et à la neuroinflammation dans les troubles cognitifs de type démence» est disponible en pré-impression bioRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à un examen par les pairs.
Méthodologie d’analyse omique multimodale basée sur le réseau
Sommaire
Conception de l’étude
Les chercheurs ont utilisé un test d’interaction protéine-protéine et des résultats génétiques CRISPR-Cas9 pour construire un interactome hôte-virus SARS-CoV-2 multimodal basé sur un réseau. Ils ont ensuite étudié les troubles cognitifs associés au COVID-19 en évaluant les profils transcriptomiques à l’aide d’un séquençage d’ARN monocellulaire et de noyaux pour les gènes marqueurs de la maladie d’Alzheimer chez les personnes infectées par le COVID-19. Les zones vulnérables à l’entrée du SRAS-CoV-2 chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer sans infection antérieure ont également été explorées.
L’équipe a émis l’hypothèse que les complications neurologiques proviennent de la localisation des gènes et des protéines de la cellule hôte du SRAS-CoV-2 dans le réseau d’interaction protéine-protéine humaine (IPP). Et ils peuvent cibler les gènes et les protéines les plus vulnérables à la maladie ou indirectement via les IPP.
Expression altérée de la protéine et du gène associés à la maladie d’Alzheimer
Sur la base des résultats des tests PPI et des tests génétiques CRISPR-Cas9, les chercheurs ont découvert que les protéines et les gènes de l’hôte du SRAS-CoV-2 affectaient fortement l’expression des protéines et des gènes associés à la maladie d’Alzheimer. Les protéines modifiées comprenaient RAB7A, TGFB1 et VCAM1.
Le SRAS-CoV-2 à faible chance envahit directement le cerveau
L’équipe a également examiné si le SRAS-CoV-2 affecte directement le cerveau. Ils ont observé l’expression de l’entrée du SRAS-CoV-2 dans les tissus, les régions cérébrales et plusieurs cellules cérébrales.
Il y avait une faible expression de ACE2 et TMPRSS2 à la fois dans le cerveau et les neurones. En revanche, BSG, NRP1 et FURIN ont augmenté leur expression dans les cellules endothéliales du cortex préfrontal à la fois dans le cerveau d’Alzheimer et chez les témoins sains.
« Nos résultats suggèrent qu’il est peu probable que le SRAS-CoV-2 cible les neurones directement via ACE2. Cependant, nous ne pouvons pas exclure la possibilité que le SRAS-CoV-2 puisse pénétrer dans le cerveau via l’endothélium cérébral en utilisant des récepteurs tels que BSG et NRP1. ou d’autres facteurs d’entrée inconnus », ont écrit les chercheurs.
Inflammation du cerveau chez les patients infectés par le COVID-19
Étant donné que la neuroinflammation est un symptôme courant de la maladie d’Alzheimer, les chercheurs ont cherché à savoir si cela se produisait également chez les patients atteints du SRAS-CoV-2. Lors de la mesure des marqueurs dans le sang et le liquide céphalo-rachidien de patients infectés par le COVID-19, ils ont trouvé des changements génétiques – dans NKTR, GSTM3, TGFB1, TNFRSF1B, SPP1 et CXCL10 – qui ont été liés à la maladie d’Alzheimer. Les cellules endothéliales avaient également une expression accrue des gènes de défense antiviraux suivants: LY6E, IFITM2, IFITM3 et IFNAR1. Les gènes STAT3 et JAK1 semblent jouer un rôle dans la neuroinflammation, ce qui est cohérent avec les études précédentes impliquant la voie de signalisation JAK-STAT dans l’exacerbation des symptômes du COVID-19.
Utilisation de mesures de proximité de réseau de pointe pour évaluer la relation basée sur le réseau pour les ensembles de gènes / protéines entre les facteurs virus-hôte et chaque maladie / condition dans le modèle de réseau d’interactome humain.
Les personnes atteintes d’APOE E4 / E4 montrent une expression plus faible des gènes de défense antivirale que les personnes porteuses du gène APOE E3 / E3, ce qui indique un manque d’expression génique et un risque élevé de maladie COVID-19. Les chercheurs suggèrent d’autres études sur la relation entre l’expression du gène APOE et la probabilité de développer une infection par le SRAS-CoV-2.
Limites de l’étude à prendre en compte
Malgré l’utilisation de données de haute qualité provenant de sources multiples, les chercheurs reconnaissent que leur interactome protéine-protéine humaine est incomplet, ce qui indique une possibilité que les associations de réseau puissent être positives ou négatives. En outre, les chercheurs ont trouvé une faible expression de ACE2 et TMPRSS2, mais n’ont pas pu exclure la possibilité d’un autre facteur d’entrée clé du SRAS-CoV-2. Une autre limitation était que l’étude actuelle n’a pas évalué les voies de neuroinflammation possibles chez les patients atteints à la fois d’Alzheimer et de COVID-19, ce qui aurait pu affecter les résultats.
« L’importance de nos découvertes dans le contexte de la population générale de COVID-19 souffrant fréquemment de » brouillard cérébral « sans diagnostic formel de MA nécessite une enquête plus approfondie », a conclu l’équipe de recherche.
*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.
