Dans une étude récente publiée dans Communication Natureles chercheurs ont démontré une infection du tissu adipeux humain par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
Arrière plan
L’obésité augmente le risque de maladie grave à coronavirus 2019 (COVID-19). Les cellules du tissu adipeux expriment l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) et la présence de gouttelettes lipidiques favorise la réplication virale et l’insulte inflammatoire. Les hommes ont été touchés de manière disproportionnée par la pandémie de COVID-19, avec une incidence plus élevée de maladies graves dans la population masculine que chez les femmes.
De plus, la répartition des graisses est différente entre les sexes – les femmes ont une masse grasse sous-cutanée plus élevée, tandis que les hommes ont plus de graisse viscérale. Par conséquent, déchiffrer comment les dépôts de graisse contribuent à l’infection par le SRAS-CoV-2 est essentiel pour comprendre la contribution du tissu adipeux à la physiopathologie du COVID-19.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué les tissus adipeux pour détecter une infection par le SRAS-CoV-2. Ils ont analysé des échantillons de tissu adipeux autopsiés de patients COVID-19. L’ARN du SRAS-CoV-2 a été trouvé dans 49 % (23 sur 47) des échantillons testés, ce qui suggère que la graisse sert de site extrapulmonaire pour l’ARN du SRAS-CoV-2 chez les patients décédés du COVID-19.
La protéine de pointe du SRAS-CoV-2 a été détectée dans le tissu adipeux de ceux dont le génome viral est dans la graisse. Les adipocytes faisaient également partie des cellules infectées par le SARS-CoV-2. La charge virale dans le tissu adipeux était très variable d’un individu à l’autre. Aucune association statistique de la charge virale dans le tissu adipeux n’a été trouvée avec l’âge, le sexe, le poids corporel et l’indice de masse corporelle (IMC).
Ensuite, les chercheurs ont évalué la capacité du SRAS-CoV-2 à se répliquer dans les cellules adipeuses de différents sites anatomiques. Les différences de dépôt de graisse ont été comparées in vitro utilisant des cellules stromales-vasculaires primaires de tissus adipeux viscéraux ou sous-cutanés de patients subissant une chirurgie abdominale. Ces cellules ont été différenciées en adipocytes selon un protocole optimisé. Aucune différence n’était évidente entre les cellules dérivées du tissu adipeux viscéral (Vis AD) et sous-cutané (Sub AD).
La charge virale a augmenté avec le temps après infection de ces cellules différenciées par la lignée ancestrale B du SARS-CoV-2. La capacité du SARS-CoV-2 (lignée B) à se répliquer dans les cellules Vis AD et Sub AD a été confirmée par immunofluorescence. Notamment, la charge virale dans les cellules Vis AD était 240 fois plus élevée que dans les cellules Sub AD 24 heures après l’infection (hpi).
Les auteurs ont observé > 770 fois plus de particules virales infectieuses dans les cellules Vis AD que dans les cellules Sub AD à 24 hpi dans les tests de formation de plaques. Les cellules Vis AD et Sub AD exprimaient ACE2. Pourtant, les cellules Vis AD avaient des niveaux d’ARNm et de protéines ACE2 plus élevés que les cellules Sub AD, ce qui implique que la différence de sensibilité de ces cellules au SRAS-CoV-2 est en partie déterminée par l’abondance d’ACE2.
Ensuite, ils ont étudié si ces cellules étaient également sensibles à un gamma du SRAS-CoV-2 (P.1), une variante préoccupante (VOC). La charge virale (de P.1) dans les cellules Vis AD à 24 hpi était 17 fois inférieure à celle des cellules infectées par le SARS-CoV-2 (B) mais 35 fois supérieure à celle des cellules Sub AD. Les cellules Sub AD n’ont montré aucune différence entre les charges virales du SARS-CoV-2 (B) et du SARS-CoV-2 (P.1).
L’infection des cellules Vis AD et Sub AD par le SARS-CoV-2 (B) a provoqué des changements prononcés dans les profils protéomiques à 24 hpi. La plupart des protéines différentiellement exprimées ont été régulées à la baisse. Plus de 900 (sur 1415) protéines dans les cellules Vis AD et 774 (sur 1719) dans les cellules Sub AD ont été significativement altérées par le SARS-CoV-2 (B).
En outre, l’infection par le variant P.1 a également entraîné une régulation négative des protéines dans les cellules Sub AD. Sur les 1446 protéines (différentiellement exprimées) dans les cellules Vis AD, 836 ont été significativement altérées par le variant P.1. De même, 712 protéines (sur 1521) dans les cellules Sub AD ont été considérablement modifiées par le SARS-CoV-2 (P.1). Lors de l’évaluation du protéome des cellules Vis AD pour les protéines impliquées dans la voie de signalisation de l’interféron (IFN), sept protéines ont été trouvées altérées par le SRAS-CoV-2 (P.1); cinq d’entre eux ont été régulés positivement.
En revanche, six protéines ont été altérées par le SRAS-CoV-2 (B) dans les cellules Vis AD ; cinq ont été régulés à la baisse. Ces résultats impliquaient des réponses antivirales différentielles dans le tissu adipeux viscéral contre différentes lignées de SARS-CoV-2. De plus, les auteurs ont constaté une augmentation des niveaux de base d’IFN-Alpha (IFNA) et l’interleukine-6 (IL6) gènes dans les cellules Vis AD que dans les cellules Sub AD. Cependant, IL1B les niveaux étaient inférieurs dans les cellules Vis AD. Dans l’ensemble, une réponse atténuée des cytokines a été observée dans les cellules après exposition au SRAS-CoV-2 (P.1).
conclusion
En résumé, l’équipe de recherche a démontré que le SRAS-CoV-2 infecte le tissu adipeux humain. Notamment, bien qu’une mort cellulaire importante se produise dans les cellules infectées, quelle que soit la lignée virale et l’origine cellulaire, les cellules graisseuses viscérales semblent intrinsèquement plus vulnérables à l’infection. Malgré une réponse pro-inflammatoire marquée, la régulation à la baisse des protéines impliquées dans la signalisation IFN a été observée dans les cellules graisseuses viscérales infectées par le SARS-CoV-2 (B).
En revanche, les protéines impliquées dans la signalisation IFN sont régulées positivement dans l’infection par le SRAS-CoV-2 (P.1), avec une légère induction de marqueurs pro-inflammatoires. Dans l’ensemble, les résultats suggèrent que l’infection du tissu adipeux est une caractéristique cliniquement pertinente du COVID-19 et doit être prise en compte lors de l’évaluation de l’impact des COV sur la pathogenèse.
