Une étude menée par des chercheurs du Boston Children’s Hospital explique pour la première fois pourquoi le COVID-19 provoque une inflammation grave chez certaines personnes, entraînant une détresse respiratoire aiguë et des lésions multiviscérales. Étonnamment, l’étude révèle également que les anticorps que les gens développent lorsqu’ils contractent le COVID-19 peuvent parfois entraîner davantage d’inflammation , alors que les anticorps générés par les vaccins à ARNm contre le COVID-19 ne semblent pas le faire.
Les chercheurs, dirigés par Judy Lieberman, MD, PhD, et Caroline Junqueira, PhD du Boston Children’s Program in Cellular and Molecular Medicine, avec Michael Filbin, MD, du Massachusetts General Hospital, ont publié leurs résultats le 6 avril dans Nature.
«Nous voulions comprendre ce qui distingue les patients atteints de COVID-19 léger ou grave», explique Lieberman. "Nous savons que de nombreux marqueurs inflammatoires sont élevés chez les personnes atteintes d’une maladie grave et que l’inflammation est à l’origine de la gravité de la maladie, mais nous ne savions pas ce qui déclenche l’inflammation."
Les chercheurs ont analysé des échantillons de sang frais provenant de patients atteints de COVID-19 qui se sont présentés au service des urgences du Massachusetts General Hospital. Ils les ont comparés à des échantillons provenant de personnes en bonne santé et de patients souffrant d’autres affections respiratoires. Ils ont également examiné les tissus pulmonaires d’autopsie de personnes décédées du COVID-19.
Une mort féroce des cellules immunitaires
Ils ont découvert que le SRAS-CoV-2 peut infecter les monocytes, des cellules immunitaires dans le sang qui agissent comme des « sentinelles » ou des répondeurs précoces à l’infection, ainsi que des macrophages, des cellules immunitaires similaires dans les poumons. Une fois infectés, les deux types de cellules subissent une mort ardente (appelée pyroptose) qui libère une explosion de puissants signaux d’alarme inflammatoires.
"Chez les patients infectés, environ 6 pour cent des monocytes sanguins mouraient d’une mort inflammatoire", explique Lieberman. "C’est un chiffre important à trouver, car les cellules qui meurent sont rapidement éliminées du corps."
En examinant les tissus pulmonaires de personnes décédées du COVID-19, ils ont constaté qu’environ un quart des macrophages présents dans les tissus mouraient.
Lorsque les chercheurs ont étudié les cellules à la recherche de signes du SRAS-CoV-2, ils ont découvert qu’environ 10 pour cent des monocytes et 8 pour cent des macrophages pulmonaires étaient infectés.
Le fait que les monocytes et les macrophages puissent être infectés par le SRAS-CoV-2 a été une surprise, car les monocytes ne possèdent pas de récepteurs ACE2, la porte d’entrée classique du virus, et les macrophages ont de faibles quantités d’ACE2. Lieberman pense que l’infection des monocytes par le SRAS-CoV-2 a peut-être été négligée auparavant, en partie parce que les chercheurs étudient souvent des échantillons de sang congelés, dans lesquels aucune cellule morte n’apparaît.
L’étude a également montré que même si le SRAS-CoV-2 était capable d’infecter les monocytes et les macrophages, il était incapable de produire de nouveaux virus infectieux. Les chercheurs pensent que les cellules sont rapidement mortes à cause de la pyroptose avant que les nouveaux virus ne puissent se former complètement.
« D’une certaine manière, l’absorption du virus par ces cellules « sentinelles » est protectrice : elles absorbent le virus et recrutent davantage de cellules immunitaires », explique Lieberman. « Mais la mauvaise nouvelle, c’est que toutes ces molécules inflammatoires sont libérées. "Chez les personnes plus sujettes à l’inflammation, comme les personnes âgées, cela peut devenir incontrôlable."
Des anticorps qui facilitent l’infection ?
Un certain groupe de monocytes était particulièrement susceptible d’être infecté : ceux porteurs d’un récepteur appelé CD16. Ces monocytes « non classiques » ne représentent qu’environ 10 % de tous les monocytes, mais leur nombre a augmenté chez les patients atteints de COVID-19, ont découvert les chercheurs. Ils étaient également plus susceptibles d’être infectés : environ la moitié étaient infectés, contre aucun des monocytes sanguins classiques.
Le récepteur CD16 semble reconnaître les anticorps contre la protéine Spike du SRAS-CoV-2. Les chercheurs pensent que ces anticorps pourraient en réalité faciliter l’infection des monocytes porteurs du récepteur. "Les anticorps recouvrent le virus et les cellules dotées du récepteur CD16 absorbent le virus", explique Lieberman.
Cependant, lorsque l’équipe a étudié des patients en bonne santé qui avaient reçu des vaccins à ARNm contre le COVID-19, les anticorps qu’ils ont développés ne semblaient pas faciliter l’infection. La raison en est encore floue ; Les chercheurs pensent que les anticorps générés par le vaccin ont des propriétés légèrement différentes de celles des anticorps qui se développent lors de l’infection et ne se lient pas aussi bien au récepteur CD16. Les cellules n’absorbent donc pas le virus.
Lieberman et ses collègues pensent que ces résultats pourraient avoir des implications sur l’utilisation d’anticorps monoclonaux pour traiter le COVID-19, contribuant ainsi à expliquer pourquoi le traitement ne fonctionne que lorsqu’il est administré tôt. « Il se peut que plus tard, les anticorps contribuent à améliorer l’inflammation », dit-elle. "Nous devrons peut-être examiner les propriétés des anticorps."
Ces résultats, pris ensemble, suggèrent que l’absorption du SRAS-CoV-2 médiée par les anticorps par les monocytes/macrophages déclenche la mort cellulaire inflammatoire qui interrompt la production du virus infectieux mais provoque une inflammation systémique qui contribue à la pathogenèse du COVID-19.
