Dans une étude récente publiée dans Cellulesles chercheurs ont exploré les mécanismes moléculaires et cellulaires de l’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Sommaire
Arrière plan
Bien que le système respiratoire soit la cible principale de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) causant le SRAS-CoV-2, des études ont suggéré que le système reproducteur masculin pourrait potentiellement être un autre organe cible du virus. Comprendre l’impact du COVID-19 sur les testicules et le sperme est essentiel pour la biologie de la reproduction et le développement de la médecine de la reproduction.
À propos de l’étude
Dans une étude récente, des chercheurs ont démontré l’expression de molécules essentielles telles que l’enzyme de conversion de l’angiotensine-2 (ACE-2), la sérine protéase transmembranaire 2 (TRPMSS2), la basigine (BSG) et les cathepsines L (CTSL) et leur rôle dans le SRAS -Entrée du CoV-2 dans les cellules hôtes des testicules humains ainsi que dans le sperme éjaculé.
Pour in vitro études, l’équipe a recruté 20 hommes de race blanche âgés de 30 ± 4,5 ans qui ont subi une évaluation du sperme à l’hôpital universitaire de Sienne. L’histoire clinique complète a été recueillie pour tous les participants. De plus, des échantillons de testicules ont été prélevés chez 10 patients âgés de 31 ± 2,5 ans et ayant subi des biopsies testiculaires diagnostiques. Aucun des patients inclus n’a été traité par radiothérapie, chimiothérapie et hormonothérapie. L’étude impliquait également l’analyse ultrastructurale du sperme prélevé sur un homme de 40 ans qui avait un COVID-19 léger, diagnostiqué par réaction en chaîne par transcription inverse-polymérase (RT-PCR).
Des échantillons de sperme ont été prélevés après trois à cinq jours d’abstinence sexuelle. Par la suite, une analyse de sperme standard a été effectuée et tous les participants inscrits au in vivo les études ont été analysées pour les principaux paramètres du sperme tels que la morphologie, la concentration, la motilité totale et la progressivité. Les échantillons de sperme ont ensuite été traités pour la microscopie électronique à transmission (TEM) ou pour l’immunofluorescence pour l’analyse de l’expression génique. Les spermatozoïdes ont été infectés par la souche SARS-CoV-2 EPI_ISL_2472896 et titrés par test de plaque.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que le BSG était présent aux concentrations les plus élevées dans les testicules et les spermatozoïdes, et que l’ACE2 était exprimé à des concentrations plus élevées dans les testicules que dans les spermatozoïdes. CTSL a été exprimé à des niveaux comparables dans les échantillons, et TMPRSS2 a été trouvé à de faibles niveaux dans le sperme mais était indétectable dans les échantillons de testicules. De plus, ACE2, CTSL, BSG et TMPRSS2 ont été co-localisés avec le peptide analogue à l’insuline 3 (INSL3), un marqueur cellulaire de Leydig. CTSL et BSG ont également affiché une coloration moins intense dans les cellules de Sertoli. Comparé à d’autres co-récepteurs, TMPRSS2 avait une intensité plus faible avec une localisation limitée aux cellules de Leydig.
L’évaluation de la localisation subcellulaire de l’ACE2, du BSG, du CTSL et du TMPRSS2 dans les spermatozoïdes éjaculés a montré que l’ACE2 avait une coloration plus intense dans la partie de la queue et que le TMPRSS2 et le BSG avaient une coloration blanche et faible dans la partie médiane de la queue. CTSL a affiché la coloration la plus intense de toute la queue du sperme. De plus, la quantification de l’acide ribonucléique (ARN) du SRAS-CoV-2 après in vitro l’infection a entraîné des titres d’ARN viral qui étaient 2,6 fois plus élevés dans les spermatozoïdes infectés avec absorption virale (ADS) par rapport à ceux sans absorption virale (No_ADS), ce qui indique que l’adsorption virale augmentait l’association physique entre les spermatozoïdes et le virus.
De plus, le titre d’ARN viral était de 4,0 fois dans l’ADS et de 2,4 fois dans le No_ADS par rapport au contrôle du virus, ce qui a confirmé que le signal Digital Droplet PCR (ddPCR) obtenu à partir de spermatozoïdes dérivés du virus spécifiquement lié était différent du inoculum résiduel de virus. Le TEM de sperme obtenu à partir de participants séronégatifs exposés au SRAS-CoV-2 a affiché des particules de type virus associées au sperme. De plus, certaines des cellules infectées présentaient des variations cytopathologiques à travers la cellule entière. Plus précisément, des vésicules présentes dans le cytoplasme qui ressemblaient aux vésicules à double membrane (DMV) ont été détectées dans les cellules infectées.
Conclusion
Les résultats de l’étude ont montré que le SRAS-CoV-2 pouvait infecter le sperme éjaculé alors qu’il existait une localisation spécifique de molécules qui intervenaient entre le SRAS-CoV-2 et les cellules hôtes dans le tractus génital masculin. Les chercheurs pensent que la présente étude pourrait avoir une importance translationnelle et faciliter le développement d’approches thérapeutiques et préventives contre la transmission de l’infection au COVID-19 par le sperme.
