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mardi 5 juillet 2022
Les résultats peuvent donner un aperçu des symptômes neurologiques à long terme du COVID-19.
Une étude des National Institutes of Health décrit la réponse immunitaire déclenchée par une infection au COVID-19 qui endommage les vaisseaux sanguins du cerveau et peut entraîner des symptômes neurologiques à court et à long terme. Dans une étude publiée dans CerveauDes chercheurs de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS) ont examiné les changements cérébraux chez neuf personnes décédées subitement après avoir contracté le virus.
Les scientifiques ont trouvé des preuves que les anticorps – des protéines produites par le système immunitaire en réponse aux virus et autres envahisseurs – sont impliqués dans l’attaque des cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins du cerveau, entraînant une inflammation et des dommages. Conformément à l’étude précédente d’un groupe, le SRAS-CoV-2 n’a pas été détecté dans le cerveau des patients, ce qui suggère que le virus n’a pas directement infecté le cerveau.
Comprendre comment le SRAS-CoV-2 peut causer des lésions cérébrales pourrait aider à développer des thérapies pour les patients atteints de COVID-19 présentant des symptômes neurologiques persistants.
« Les patients développent souvent des complications neurologiques avec le COVID-19, mais le processus physiopathologique sous-jacent n’est pas bien compris », a déclaré Avindra Nath, MD, directeur clinique du NINDS et auteur principal de l’étude. «Nous avions précédemment démontré des dommages aux vaisseaux sanguins et une inflammation du cerveau des patients lors de l’autopsie, mais nous ne comprenions pas la cause des dommages. Je pense qu’avec cet article, nous avons acquis un aperçu important de la cascade d’événements.
dr. Nath et son équipe ont découvert que les anticorps produits en réponse au COVID-19 peuvent cibler par erreur des cellules essentielles à la barrière hémato-encéphalique. Les cellules endothéliales serrées aident à former la barrière hémato-encéphalique, qui empêche les substances nocives d’atteindre le cerveau, tout en permettant aux substances nécessaires de passer à travers. Les dommages aux cellules endothéliales dans les vaisseaux sanguins du cerveau peuvent entraîner une fuite de protéines du sang. Cela provoque des saignements et des caillots chez certains patients COVID-19 et peut augmenter le risque d’accident vasculaire cérébral.
Pour la première fois, les chercheurs ont observé des dépôts de complexes immuns – des molécules formées lorsque des anticorps se lient à des antigènes (substances étrangères) – à la surface des cellules endothéliales dans le cerveau des patients COVID-19. De tels complexes immuns peuvent endommager les tissus en déclenchant une inflammation.
L’étude s’appuie sur leurs recherches précédentes, qui ont trouvé des preuves de lésions cérébrales causées par l’amincissement et les fuites de vaisseaux sanguins. Ils soupçonnaient que les dommages pouvaient être dus à la réponse inflammatoire naturelle du corps au virus.
Pour étudier plus en détail cette réponse immunitaire, le Dr. Nath et son équipe ont prélevé des tissus cérébraux d’un sous-ensemble de patients dans l’étude précédente. Les neuf sujets, âgés de 24 à 73 ans, ont été choisis parce qu’ils présentaient des signes de dommages aux vaisseaux sanguins dans le cerveau sur la base de scanners cérébraux structurels. Les échantillons ont été comparés à ceux de 10 témoins. L’équipe a examiné la neuroinflammation et les réponses immunitaires à l’aide de l’immunohistochimie, une technique qui utilise des anticorps pour identifier des protéines marqueurs spécifiques dans les tissus.
Comme dans leur étude précédente, les chercheurs ont trouvé des signes de fuites de vaisseaux sanguins, basés sur la présence de protéines sanguines qui ne traversent normalement pas la barrière hémato-encéphalique. Cela suggère que les jonctions étroites entre les cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique sont endommagées.
dr. Nath et ses collègues ont trouvé des preuves que les dommages aux cellules endothéliales étaient probablement dus à une réponse immunitaire – en découvrant des dépôts de complexes immuns à la surface des cellules.
Ces observations suggèrent une attaque médiée par les anticorps qui active les cellules endothéliales. Lorsque les cellules endothéliales sont activées, elles expriment des protéines appelées molécules d’adhésion, qui provoquent l’adhésion des plaquettes. Des niveaux élevés de molécules d’adhésion ont été trouvés dans les cellules endothéliales des échantillons de tissus cérébraux.
« L’activation des cellules endothéliales provoque l’adhésion des plaquettes aux parois des vaisseaux sanguins, provoquant des caillots et des fuites. En même temps, les connexions étroites entre les cellules endothéliales sont perturbées, provoquant leur fuite », explique le Dr. Nathan sorti. « Une fois qu’une fuite se produit, les cellules immunitaires telles que les macrophages peuvent réparer les dommages et provoquer une inflammation, qui à son tour endommage les neurones. »
Les chercheurs ont découvert que dans les zones où les cellules endothéliales étaient endommagées, plus de 300 gènes présentaient une diminution de l’expression, tandis que six gènes étaient augmentés. Ces gènes étaient associés au stress oxydatif, aux dommages à l’ADN et à la dérégulation métabolique. Cela peut fournir des indices sur la base moléculaire des symptômes neurologiques associés au COVID-19 et fournir des cibles thérapeutiques potentielles.
Ensemble, ces résultats donnent un aperçu de la réponse immunitaire qui endommage le cerveau après une infection au COVID-19. Mais on ne sait toujours pas quel antigène la réponse immunitaire cible, car le virus lui-même n’a pas été détecté dans le cerveau. Il est possible que les anticorps dirigés contre la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 se lient au récepteur ACE2 utilisé par le virus pour pénétrer dans les cellules. Plus de recherche est nécessaire pour vérifier cette hypothèse.
L’étude peut également avoir des implications pour comprendre et traiter les symptômes neurologiques à long terme après COVID-19, y compris les maux de tête, la fatigue, la perte de goût et d’odorat, les problèmes de sommeil et le « brouillard cérébral ». Si les patients de l’étude avaient survécu, les chercheurs pensent qu’ils auraient probablement développé un COVID pulmonaire.
« Il est tout à fait possible que la même réponse immunitaire persiste chez les patients atteints de COVID pulmonaire, entraînant des lésions neuronales », a déclaré le Dr. nath. « Il peut y avoir une petite réponse immunitaire indolente qui persiste, ce qui signifie que les thérapies immunomodulatrices pourraient aider ces patients. Ces découvertes ont donc des implications thérapeutiques très importantes. »
Les résultats suggèrent que les traitements conçus pour prévenir le développement des complexes immuns observés dans l’étude pourraient être des thérapies potentielles pour les symptômes neurologiques après COVID.
Cette étude a été soutenue par la Division NINDS de la recherche intra-muros (NS003130) et K23NS109284, la Fondation Roy J. Carver et l’Iowa Neuroscience Institute.
NINDS est le plus grand bailleur de fonds du pays pour la recherche sur le cerveau et le système nerveux. La mission de NINDS est de rechercher des connaissances fondamentales sur le cerveau et le système nerveux et d’utiliser ces connaissances pour réduire le fardeau des troubles neurologiques.
À propos des Instituts nationaux de la santé (NIH) :
Le NIH, l’agence nationale de recherche médicale, comprend 27 instituts et centres et fait partie du Département américain de la santé et des services sociaux. Le NIH est la principale agence fédérale qui mène et soutient la recherche médicale fondamentale, clinique et translationnelle, en enquêtant sur les causes, les traitements et les remèdes pour les maladies courantes et rares. Pour plus d’informations sur le NIH et ses programmes, visitez www.nih.gov.
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