Au 9 mars 2022, le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), qui est le virus responsable de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), a infecté plus de 450 millions de personnes dans le monde. Bien que la majorité des personnes infectées par le SRAS-CoV-2 présentent des symptômes bénins ou restent asymptomatiques, le COVID-19 a causé plus de six millions de décès dans le monde.
Plusieurs facteurs de risque tels que le diabète sucré, l’hypertension, les maladies cardiovasculaires, l’âge avancé, les maladies respiratoires chroniques, le sexe masculin, l’origine ethnique, les variations génétiques germinales et les facteurs socioculturels sont associés à un risque accru d’infection grave et de décès. Cependant, ces facteurs ne peuvent pas expliquer l’hétérogénéité des résultats observés avec la COVID-19.
Étude: Profils différentiels des glycoprotéines du sang périphérique dans le COVID-19 symptomatique et asymptomatique. Crédit d’image : Andrii Symonenko / Shutterstock.com
Sommaire
Contexte
Plusieurs biomarqueurs tels que l’interleukine 2R (IL-2R), l’IL-6, l’IL-8, la protéine C-réactive (CRP), l’IL-10, la pro-calcitonine (PCT) et le facteur de nécrose tumorale α (TNF-α) ont été utilisé pour prédire l’évolution clinique de la COVID-19. Cependant, aucun de ces biomarqueurs n’a été en mesure de déterminer avec précision le pronostic des patients COVID-19.
Des études sur plusieurs allèles de l’antigène leucocytaire humain (HLA), des variantes du récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) et des gènes de la sérine protéase transmembranaire 2 (TMPRSS2), ainsi que deux études d’association à l’échelle du génome ont été menées pour déterminer les loci associés avec la gravité de la maladie. Des études supplémentaires portant sur les modifications du protéome plasmatique en association avec le COVID-19 ont également été réalisées.
Étant donné que la glycosylation des protéines est couramment observée dans plusieurs conditions médicales, une étude du glycoprotéome dans le cadre de COVID-19 est justifiée. En outre, une comparaison des différences potentielles de profil chez les personnes atteintes d’une maladie grave et chez les personnes asymptomatiques est intéressante.
A cette fin, une nouvelle Virus l’étude a utilisé une plate-forme technologique de profilage des glycoprotéines récemment développée qui associe la chromatographie liquide à haute résolution (LC)-spectrométrie de masse (MS) à l’intelligence artificielle (IA), logiciel de traitement de données à haut débit basé sur le réseau neuronal (NN) pour l’analyse des glycoprotéines en ce qui concerne à la COVID-19. Les auteurs ont également comparé les profils de glycoprotéome d’individus atteints d’un rhume indolent lié au coronavirus, d’individus atteints de septicémie bactérienne et de témoins sains sans antécédents de COVID-19.
À propos de l’étude
L’étude actuelle comprenait un total de 115 échantillons, dont 50 échantillons provenaient de patients hospitalisés avec une réaction en chaîne par polymérase à transcriptase inverse (PCR) – COVID-19 confirmé, 22 échantillons provenaient de personnes sans antécédents de COVID-19 mais étaient séropositifs pour les anticorps SAR-CoV-2, 16 échantillons provenaient de patients atteints de septicémie bactérienne, 12 échantillons provenaient de patients atteints de coronavirus présentant un rhume et 15 échantillons provenaient de personnes en bonne santé.
Les échantillons de sérum ont subi une préparation suivie d’une digestion avec de la trypsine. Les échantillons digérés ont ensuite été analysés par LC-MS.
Résultats de l’étude
Différentes abondances de biomarqueurs ont été identifiées entre les groupes de phénotypes individuels. Parmi les patients COVID-19 symptomatiques et les témoins sains, 350 peptides et glycopeptides ont été exprimés de manière différentielle. Comparativement, parmi les individus sains et ceux atteints de septicémie, 326 biomarqueurs étaient exprimés de manière différentielle, tandis que 277 se chevauchaient entre les deux contrastes phénotypiques.
Parmi les individus sains et ceux séropositifs pour le coronavirus du rhume, 307 biomarqueurs ont été différentiellement exprimés. Sur ces 307 biomarqueurs, 153 étaient également exprimés de manière différentielle chez les individus en bonne santé et chez les individus atteints de septicémie et les individus symptomatiques COVID-19. Un total de 157 biomarqueurs différaient entre les individus en bonne santé et les patients COVID-19 asymptomatiques, dont 77 présentaient des différences significatives entre les individus en bonne santé et tous les autres groupes.
Une plus grande abondance de motifs glycanes hypersialylés et hyperfucosylés a été observée chez les patients COVID-19 symptomatiques par rapport aux individus asymptomatiques atteints de COVID-19. Cependant, des similitudes frappantes ont été observées parmi les patients symptomatiques de COVID-19 et de septicémie.
Un total de 101 biomarqueurs, 65 avec des abondances plus élevées et 36 avec des abondances plus faibles, ont été trouvés dans COVID-19 par rapport aux patients atteints de septicémie. De plus, 34 caractéristiques chez les patients COVID-19 et 46 caractéristiques chez les patients atteints de septicémie se sont révélées différentes des autres groupes. Parmi les 66 protéines glycosylées, 25 ont été régulées négativement et sept ont été régulées positivement chez les patients COVID-19 et septicémiques.
Un total de 16 glycopeptides et 2 peptides non glycosylés ont déterminé si l’échantillon appartenait aux patients COVID-19 symptomatiques. En outre, dix voies canoniques ont été déterminées qui différaient significativement entre les témoins sains et les patients COVID-19 symptomatiques.
Parmi ces voies, la voie de signalisation de la réponse en phase aiguë était la voie la plus significativement enrichie. Les voies, y compris les voies du système de coagulation, la cascade du complément et la signalisation de la réponse en phase aiguë qui représentaient 35 glycoprotéines au total, se sont avérées différentes chez les patients COVID-19 symptomatiques et asymptomatiques.
Pris ensemble, l’étude actuelle a démontré des différences dans les profils de glycoprotéome parmi les patients COVID-19 symptomatiques, les patients COVID-19 asymptomatiques et les individus en bonne santé. On a observé que le profil du glycoprotéome était similaire chez les patients symptomatiques atteints de COVID-19 et de septicémie. Cependant, certains changements de glycoisoformes sont spécifiques au COVID-19 et aident à mieux comprendre l’évolution sévère de la maladie.
Limites
En plus d’une petite taille d’échantillon, des ajustements mathématiques imparfaits ont été nécessaires pour traiter à la fois les échantillons de plasma et de sérum. De plus, des échantillons de sang d’individus symptomatiques ont été prélevés avant qu’une réponse immunitaire ne soit déclenchée, tandis que des échantillons de sang d’individus asymptomatiques ont été prélevés après la résolution de l’infection.
Une dernière limite est que l’étude actuelle est purement associative et phénoménologique ; ainsi, il ne fournit pas d’inférence sur la causalité ou les pathomécanismes de COVID-19.
