Une nouvelle étude admet que le COVID-19 peut infecter les cellules cérébrales

Le coronavirus qui cause le COVID-19 peut parfois détourner des cellules cérébrales, en utilisant la machinerie interne des cellules pour se copier, selon une nouvelle étude.

La recherche, publiée le 8 septembre dans la base de données de pré-impression bioRxiv, n'a pas encore été publié dans une revue à comité de lecture, mais il fournit la preuve que le SRAS-CoV-2 peut infecter directement des cellules cérébrales appelées neurones. Bien que le coronavirus ait été lié à diverses formes de lésions cérébrales, de inflammation mortelle aux maladies cérébrales appelées encéphalopathies, qui peuvent tous causer de la confusion, du brouillard cérébral et du délire, il y avait jusqu'à présent peu de preuves que le virus lui-même envahissait les tissus cérébraux.

«Nous recherchons activement plus de tissus de patients pour être en mesure de déterminer à quelle fréquence cerveau des infections se produisent… et quels symptômes sont en corrélation avec l'infection de quelles zones du cerveau », a déclaré l'auteur principal Akiko Iwasaki, immunologiste à l'Université de Yale, dans un courrier électronique. En outre, les scientifiques doivent encore déterminer comment le virus pénètre dans le cerveau en premier lieu et s'il peut être maintenu hors du cerveau, ont noté les auteurs dans leur rapport.

Humain, souris et mini-cerveaux

Pour voir si le SRAS-CoV-2 pourrait pénétrer dans les cellules cérébrales, les auteurs de l'étude ont examiné le tissu cérébral autopsié de trois patients décédés du COVID-19. Ils ont également mené des expériences chez des souris infectées par COVID-19 et dans des organoïdes - des groupes de cellules cultivées dans une boîte de laboratoire pour imiter la structure 3D du tissu cérébral.

«Cette étude est la première à faire une analyse approfondie de l'infection par le SRAS-CoV-2 [du cerveau] en utilisant trois modèles», a déclaré le Dr Maria Nagel, professeur de neurologie et d'ophtalmologie à la faculté de médecine de l'Université du Colorado, qui n'était pas impliqué dans l'étude. Auparavant, il n'y avait que des «rapports de cas rares» de SRAS-CoV-2 ARN et des particules virales trouvées dans les tissus post-mortem de patients, a déclaré Nagel, spécialisé en neurovirologie, à Live Science dans un e-mail.

Dans les organoïdes, l'équipe a découvert que le virus pouvait pénétrer dans les neurones via le récepteur ACE2, une protéine à la surface cellulaire que le virus utilise pour entrer dans la cellule et déclencher une infection. Ils ont ensuite utilisé un microscope électronique, qui utilise des faisceaux de particules chargées pour éclairer le tissu, pour scruter l'intérieur des cellules infectées. Ils pouvaient voir coronavirus des particules «bourgeonnant» dans la cellule, démontrant que le virus avait réquisitionné la machinerie interne des neurones pour construire de nouvelles copies de lui-même.

Lors de l'installation dans les cellules infectées, le virus a également provoqué des changements métaboliques dans les neurones voisins, qui n'étaient pas infectés. Ces cellules proches sont mortes en grand nombre, suggérant que les cellules infectées pourraient voler de l'oxygène à leurs voisins afin de continuer à produire un nouveau virus, ont noté les auteurs.

«Nous ne savons pas si des événements similaires se produisent chez des personnes infectées», bien qu'il y ait des preuves qu'ils pourraient l'être, a noté Iwasaki. Dans le tissu autopsié, l'équipe a découvert que le SRAS-CoV-2 avait infecté certains neurones du cortex cérébral ridé. Près de ces cellules infectées, ils ont trouvé des preuves de «petits accidents vasculaires cérébraux» ayant eu lieu, laissant entendre que le virus pourrait voler l'oxygène des cellules voisines du cerveau, tout comme il l'a fait dans les organoïdes, a déclaré Iwasaki.

Notamment, le tissu cérébral infecté n'était pas inondé de cellules immunitaires, comme on pouvait s'y attendre. Quand le Virus Zika ou le virus de la rage envahit le cerveau, un grand nombre de cellules immunitaires suivent généralement, ont noté les auteurs. Il est donc possible que lorsque le SRAS-CoV-2 parvient à s'infiltrer dans le cerveau, il puisse en quelque sorte échapper à la défense typique du corps contre de telles invasions. On ne sait pas encore comment cette réponse immunitaire inhabituelle pourrait affecter le cours de l'infection, mais elle peut rendre le virus plus difficile à éliminer du cerveau. Et bien que peu de cellules immunitaires affluent vers le site de l'infection, les neurones mourants à proximité peuvent déclencher une réaction en chaîne dans le système nerveux qui conduit toujours à une inflammation nocive, ont noté les auteurs.

Enfin, dans les expériences sur souris, les auteurs ont modifié génétiquement un groupe de souris pour exprimer les récepteurs ACE2 humains dans leur cerveau, tandis qu'un autre groupe de souris ne portait le récepteur que dans leurs poumons. Le premier groupe de souris a rapidement commencé à perdre du poids et est mort dans les six jours, tandis que le deuxième groupe n'a pas perdu de poids et a survécu. En outre, chez les souris atteintes d'une infection cérébrale, la disposition des vaisseaux sanguins dans le cerveau a radicalement changé, vraisemblablement pour rediriger le sang riche en nutriments vers des «points chauds métaboliquement actifs» où le virus avait pris le dessus, ont écrit les auteurs.

Lire l'histoire complète ici…