Un article récent de chercheurs chinois a démontré des niveaux d'expression comparables de médiateurs d'entrée des cellules du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2) chez les adultes et les enfants, suggérant qu'une différence précédemment impliquée dans les gènes associés à l'entrée virale n'est probablement pas responsable d'une atténuation symptômes chez les enfants. L'étude est actuellement disponible sur le medRxiv * serveur de préimpression.
Les cliniciens, les chercheurs et les scientifiques du monde entier contribuent collectivement à notre compréhension de la pandémie de coronavirus (COVID-19), qui est actuellement le plus gros problème de santé publique causé par le SRAS-CoV-2. Une telle collaboration a débouché sur des informations substantielles sur la physiopathologie des maladies.
Par conséquent, nous comprenons maintenant que l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) agit comme le récepteur clé de l'entrée des cellules du SRAS-CoV-2 en interagissant avec la protéine de pointe du virus. Cette dernière structure est ensuite clivée par la protéase transmembranaire sérine 2 (TMPRSS2), tandis que la protéine FURIN représente un mécanisme auxiliaire pour l'amorçage viral.
Étude: Les gènes liés à l'entrée du SRAS-CoV-2 sont exprimés de manière comparable dans les poumons des enfants à l'âge adulte. TMPRSS2 Modèle de balle et bâton humain, récepteur d'entrée pour SARS-CoV-2. Crédit d'image: OMMB / Shutterstock
Sommaire
COVID-19 chez les enfants
Bien que limitées, les données disponibles suggèrent que l'infection par le SRAS-CoV-2 est rare et moins grave chez les enfants. Néanmoins, certaines études récentes ont souligné que les enfants sont tout aussi susceptibles d'être infectés par le SRAS-CoV-2 lorsqu'ils se trouvent dans un environnement similaire avec des adultes.
Le taux d'infection parmi tous les enfants de moins de dix ans était de 7,4%, comparable à la moyenne de la population. De plus, les lignes directrices actuelles indiquent également que tous les individus – y compris les enfants – sont généralement sensibles au SRAS-CoV-2. Dans l'intervalle, les enfants présentent une faible incidence de maladies graves, bien que le mécanisme sous-jacent reste à élucider.
De plus, les données cliniques accumulées montrent de meilleurs résultats cliniques de COVID-19 chez les enfants par rapport aux adultes. Deux théories dominantes tentent d'expliquer cette découverte: une expression potentiellement plus faible des gènes associés à l'entrée virale chez les enfants et divers facteurs liés au système immunitaire. Cependant, l'expression et l'activité de l'ACE2 pendant le développement de l'enfant ne sont généralement pas claires.
En conséquence, le groupe de chercheurs chinois visait à évaluer les niveaux d'expression des gènes associés à l'entrée virale (c'est-à-dire ACE2, TMPRSS2 et FURIN) dans les tissus pulmonaires des enfants et des adultes en utilisant le séquençage d'ARN unicellulaire (scRNA-seq) et l'immunohistochimie . En bref, ils voulaient explorer si les niveaux d'expression génique pouvaient contribuer aux symptômes plus légers chez les enfants.
Séquençage du génome et immunohistochimie
Dans cette étude, des tissus pulmonaires non affectés de quatre enfants présentant une cardiopathie congénitale et une maladie pulmonaire entraînant une lobectomie ont été collectés, tandis que le transcriptome de 16530 cellules au total a été évalué à l'aide de la technologie de scRNA-seq unique.
La technologie spécifique scRNA-Seq permet aux scientifiques de poser et de répondre à des questions qui nécessitent une résolution monocellulaire à une échelle qui convient à des besoins expérimentaux spécifiques, allant de centaines à des millions de cellules. Il utilise une approche de séquençage de nouvelle génération optimisée et permet de mieux comprendre le fonctionnement des cellules individuelles dans le contexte de leur microenvironnement.
En outre, l'immunohistochimie (une technique basée sur la microscopie pour visualiser les composants cellulaires) a été réalisée dans des échantillons de biopsie pulmonaire d'enfants et d'adultes. La combinaison de ces deux méthodes permet une interprétation impartiale des résultats puisque les caractéristiques semi-quantitatives de l'immunohistochimie ont certaines limites dans l'identification des types cellulaires.
Un niveau comparable de médiateurs d'entrée
Cette étude a été une tentative pionnière de décrire les caractéristiques des poumons des enfants en utilisant l'analyse scRNA-seq et l'immunohistochimie. En général, il n'y a eu aucun changement significatif dans les niveaux d'expression d'ACE2, TMPRSS2 et FURIN entre les adultes et les enfants, même si le pourcentage de cellules exprimant TMPRSS2 et FURIN s'est révélé plus élevé chez les adultes.
De plus, par rapport à un ensemble de données publiques de huit donneurs de poumon adultes, les sous-types de cellules chez les enfants étaient essentiellement les mêmes que ceux des adultes, même si moins de cellules ont été obtenues à partir des tissus pulmonaires des enfants.
« Conformément aux analyses précédentes, les cellules AT2 étaient le principal type de cellules exprimant l'ACE2 », expliquent les auteurs de l'étude en utilisant l'analyse scRNA-seq. « D'autres cellules épithéliales pulmonaires / bronchiolaires, telles que les cellules du club chez l'adulte et les cellules AT1 chez l'enfant, ont également montré une expression notable de l'ACE2 », ajoutent-ils.
De même, scRNA-seq a montré que les cellules AT2, AT1 et club étaient les principaux types de cellules chez les enfants et les adultes, avec une expression relativement élevée de TMPRSS2. Le modèle d'expression de FURIN différait légèrement; chez les enfants, elle était plus prononcée dans les cellules AT2 et club, tandis que chez les adultes, elle se produisait principalement dans les monocytes et les cellules entérochromaffines.
Les niveaux d'expression globaux de l'ACE2 étaient comparables chez les enfants et les adultes, même lorsque l'immunohistochimie était utilisée. Cependant, il y avait une petite différence par rapport à l'analyse scRNA-seq, car TMPRSS2 et FURIN ont montré une expression plus élevée chez les enfants. C'est pourquoi seule une combinaison de ces deux méthodes peut fournir une interprétation impartiale des résultats.
Les infections bénignes chez les enfants restent inexpliquées
« La présente étude a montré des niveaux d'expression comparables d'ACE2, ainsi que d'autres facteurs impliqués dans l'entrée cellulaire du SRAS-CoV-2, chez les enfants et les adultes, suggérant que le niveau d'expression des gènes associés à l'entrée virale est peu susceptible d'être une raison clé symptômes plus légers chez les enfants « , expliquent les auteurs de l'étude.
Au lieu d'une baisse du taux d'intrusion virale, d'autres facteurs (notamment des caractéristiques distinctives pertinentes pour le système immunitaire des enfants) peuvent jouer un rôle plus important. Un profil immunitaire prononcé lors des infections est observé en raison du sous-développement du système immunitaire. Dans le même temps, l'exposition fréquente des enfants à une myriade d'autres agents pathogènes remet en cause à plusieurs reprises l'immunité innée.
«Dans l'ensemble, des caractéristiques uniques de l'immunité des enfants pourraient être une explication possible des symptômes plus légers et du taux de mortalité plus faible chez les enfants infectés par le SRAS-CoV-2», concluent les auteurs de l'étude. Naturellement, une enquête plus approfondie est nécessaire pour obtenir plus d'informations sur cette question importante pendant que nous nous préparons à une éventuelle deuxième vague de la pandémie.
*Avis important
medRxiv 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 traités comme des informations établies.