Dans une récente étude publiée dans le bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont exploré la réponse des cellules épithéliales respiratoires chez les cerfs au coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Étude: Comment les cellules épithéliales respiratoires des cerfs résistent-elles à la tempête initiale du SRAS-CoV-2 ? Crédit d’image : MichaelSeanOLeary/Shutterstock.com
*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.
Sommaire
Arrière-plan
La contagiosité potentielle du SARS-CoV-2 chez les animaux menace la santé publique et l’économie, notamment en raison de la forte vulnérabilité au SARS-CoV-2 du cerf de Virginie (WTD).
Jusqu’à présent, aucune étude n’a étudié les variables immunitaires innées responsables des résultats disparates de la maladie associés au SRAS-CoV-2 dans la WTD.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des cellules épithéliales respiratoires des WTD (Deer-REC) et des REC humains (HREC) dans les enquêtes sur l’infection par le SRAS-CoV-2.
Six doses virales et des témoins infectés fictifs associés ont été inoculés dans des Deer-REC et des HREC. Plus de 120 heures après l’infection (hpi), les cellules ont été incubées et observées quotidiennement.
L’acide ribonucléique total séquencé (ARN) de HREC et Deer-REC SARS-CoV-2- et les échantillons faussement inoculés avaient des nombres d’intégrité d’ARN (RIN) entre 9,7 et 10, tandis que le séquençage a généré environ 5 000 000 lectures par échantillon.
Résultats
Un effet cytopathique spécifique au virus (CPE), comme l’arrondissement des cellules, le détachement/la mort des cellules et la vacuolisation, a été noté à 48 hpi dans les Deer-REC à des concentrations supérieures à 103 unité formant plaque (PFU)/mL, alors que dans les HREC, le CPE était évident à 72 hpi. Les témoins infectés par un faux n’ont pas présenté de CPE.
Dans Deer RECs et HRECs, le CPE était dépendant de la dose et du temps du SARS-CoV-2. Cependant, à des concentrations virales de 102 PFU/mL et plus entre 48 et 120 hpi, le détachement cellulaire et la mort cellulaire étaient significativement plus élevés dans les Deer-REC que dans les HREC.
Tout au long de la période d’observation, les HREC faussement infectés et les Deer-REC sont restés négatifs au SARS-CoV-2.
Les parcelles de volcan créées avec des données d’expression génique différentielle (DEG) provenant de contrôles fictifs inoculés par le SRAS-CoV-2 et associés dans HREC et Deer-REC ont affiché des gènes régulés à la hausse et à la baisse. Dans les HREC, l’équipe a observé une diminution progressive du nombre de DEG à mesure que l’infection progressait, tandis qu’un nombre remarquable de DEG a été noté à six hpi, 24 hpi et 48 hpi.
D’autre part, le nombre de DEG uniques s’est amélioré tout au long de l’infection par le SRAS-CoV-2 dans les Deer-REC, passant de 36 DEG à six hpi à 135 à 24 hpi et 280 à 48 ch.
À six hpi, l’infection des cerfs-HREC et des HREC par le SRAS-CoV-2 a induit des événements de signalisation divergents dans la voie de l’interleukine (IL) -17.
L’activation de gènes de signalisation précoce comme la protéine de choc thermique 90 (Hsp90) et la régulation prédite de la protéine-2 interagissant avec le facteur de nécrose tumorale associée au facteur 3 (TRAF3IP2), TRAF2, TRAF5 et SRSF1 différaient significativement entre les cellules humaines et celles de cerf, ce qui stabilité différentielle de l’ARN messager (ARNm).
À six hpi, l’expression d’IL1 a augmenté dans les HREC infectées par le SRAS-CoV-2. Cependant, les Deer-REC infectés par le SRAS-CoV-2 ont démontré une régulation négative prédite de manière robuste de la cytokine pro-inflammatoire et une réaction de chimiokine dans l’expression de CXCL1, CXCL3 et CXCL8.
Les cerfs-REC inoculés au SRAS-CoV-2 ont présenté une régulation négative substantielle du facteur de nécrose tumorale (TNF) et des chimiokines CXCL3 et CXCL8 dans les 24 hpi initiaux. À 24 hpi, les inhibiteurs du facteur nucléaire-kappa-B (NFκ-B) NFκ-B-inhibiteur alpha (NFKBIA) ou IκB, ainsi que le régulateur de rétroaction négative suppresseur de la signalisation des cytokines 3 (SOCS3), ont été régulés à la baisse chez Deer- CER.
D’autre part, à 24 hpi, le récepteur du facteur de croissance nerveuse (NGFR), Solute Carrier Family 20 Member 1 (SLC20A1) et JUN ont été régulés à la baisse dans les HREC. Dans les HREC infectés par le SRAS-CoV-2, un groupe de gènes liés à la voie de signalisation NFκ-B, à savoir l’amyloïde sérique A2 (SAA2), la protéine 3 induite par le facteur de nécrose tumorale alpha (TNFAIP3), BIRC3 et le facteur régulateur de l’interféron- 1 (IRF1), étaient tous régulés positivement. À 48 hpi, SAA2 et TNFAIP3 étaient régulés positivement, tous deux biomarqueurs d’une infection grave par le SRAS-CoV-2.
À six hpi, l’inhibiteur de l’apoptose BIRC3 était régulé positivement et à 48 hpi, son expression avait doublé dans les HREC. De plus, l’expression d’IRF1 était régulée positivement dans les HREC infectées par le virus à 48 hpi.
De plus, à 48 hpi, la régulation à la hausse d’un gène associé à la voie NFκ-B coïncide avec une expression accrue de CXCL3 dans les HREC infectées par le virus. À 48 hpi, l’expression d’IFNAR, de CXCL6 et de CXCL8 a augmenté dans les Deer-REC.
Conclusion
Les résultats de l’étude suggèrent que la dérégulation des voies de signalisation de l’IL-17 et du NF-B pourrait être l’un des principaux déterminants des différentes réactions immunitaires innées précoces de ces espèces de mammifères.
Ces chercheurs pensent que ces résultats pourraient être étendus pour expliquer l’absence de symptômes cliniques chez les WTD dans des conditions réelles et expérimentales, contrairement à la gravité des manifestations cliniques chez les humains infectés par le SRAS-CoV-2.
Les « omiques » du cerf et du SRAS-CoV-2 nécessitent une enquête plus approfondie. L’utilisation de cultures cellulaires 3D obtenues à partir de WTD comme stratégie alternative peut améliorer la compréhension des interactions hôte-virus, conduisant au développement de nouvelles interventions.
*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.
