Universitätsmedizin Berlin, une équipe de chercheurs basés à Berlin, a simulé une infection par le SRAS-CoV-2 dans les poumons humains, générant ainsi des informations clés sur les mécanismes impliqués. À l’aide d’échantillons de tissus pulmonaires en culture, les chercheurs ont montré que le virus responsable du COVID-19 n’a qu’une capacité limitée à infecter directement les cellules des alvéoles humaines. La majorité des virus qui atteignent les poumons sont ingérés par les macrophages (cellules du système immunitaire inné). L’ingestion active une réponse immunitaire antivirale ciblée au sein de ces cellules immunitaires. Les résultats de cette étude ont été publiés dans le Journal respiratoire européen.
Les chercheurs du monde entier poursuivent leurs efforts pour améliorer notre compréhension des mécanismes sous-jacents à l’infection au COVID-19 et à la pneumonie et aux lésions pulmonaires qui y sont parfois associées. Dans le cadre de ces efforts, des chercheurs de la Charité, du Berlin Institute of Health at Charité (BIH), du Max Delbrück Center for Molecular Medicine (MDC), de l’Institut Robert Koch et de la Freie Universität Berlin ont analysé la propagation et l’activation immunitaire. par, les virus SARS-CoV-2 à l’intérieur des poumons humains. Plus précisément, les chercheurs se sont concentrés sur les cellules des alvéoles et des macrophages alvéolaires. Ces dernières sont des cellules phagocytaires du système immunitaire inné qui nettoient les poumons en ingérant et en éliminant les particules étrangères, y compris les agents pathogènes infectieux tels que les virus et les bactéries.
Dirigée par le professeur Dr Andreas Hocke du Département des maladies infectieuses et de médecine respiratoire de la Charité, l’équipe de chercheurs a découvert que le SRAS-CoV-2 infecte très peu de cellules épithéliales tapissant la surface alvéolaire, ce qui signifie qu’il cause très peu de dommages directs aux tissus . À cet égard, le virus diffère considérablement du MERS-CoV et des virus de la grippe. À l’aide d’analyses basées sur la microscopie spectrale complète, les chercheurs ont également pu montrer que seules très peu de cellules épithéliales alvéolaires possèdent des récepteurs ACE2, qui sont requis par le SRAS-CoV-2 pour pénétrer dans les cellules hôtes.
“En utilisant des poumons humains et des organoïdes pulmonaires – des modèles d’alvéoles humaines développés à l’aide de cellules souches récoltées à partir de tissus pulmonaires humains – nous avons pu montrer que le SRAS-CoV-2 dépend directement de son récepteur. Ce faisant, nous avons pu exclure d’autres récepteurs alternatifs », explique le premier auteur de l’étude, le Dr Katja Hönzke du Département des maladies infectieuses et de médecine respiratoire de la Charité. Lorsque de grandes quantités de SARS-CoV-2 atteignent les alvéoles des voies respiratoires supérieures, celles-ci ne se propagent pas largement dans les cellules épithéliales des poumons, comme c’est souvent le cas dans d’autres infections virales graves. Au lieu de cela, ils sont sujets à l’ingestion par les macrophages. “En utilisant des analyses bioinformatiques détaillées et des échantillons d’autopsie COVID-19, nous avons observé que les macrophages changent après l’ingestion de coronavirus”, déclare le co-premier auteur, le Dr Benedikt Obermayer-Wasserscheid du BIH. Ces changements déclenchent à leur tour une série de réactions associées à la pneumonie. Les macrophages libèrent des messagers inflammatoires et peuvent parfois déclencher des cascades inflammatoires sévères. Les chercheurs ont également observé que le virus ne se réplique pas à l’intérieur de ces cellules immunitaires.
Expliquant les découvertes des chercheurs, le professeur Hocke déclare : « Notre étude suggère que les lésions pulmonaires graves dans le COVID-19 sont plus susceptibles d’être dues à l’activation immunitaire induite par les macrophages qu’aux dommages directs induits par le virus aux alvéoles. apporte une contribution majeure à notre compréhension de la progression de la maladie au cours de la phase précoce de la pneumonie potentielle au COVID-19 et montre pourquoi, contrairement aux coronavirus MERS, la plupart des cas d’infection par le SRAS-CoV-2 présentent une gravité de la maladie relativement modérée. Il est donc prudent de supposer que, dans la plupart des cas d’infection par le SRAS-CoV-2, les mécanismes immunitaires locaux dans les tissus pulmonaires humains sont efficaces pour éliminer le virus et limiter la réponse inflammatoire. Lorsque cela ne se produit pas – ce qui peut être affecté par des facteurs de risque individuels – l’infection peut, dans de rares cas, s’avérer grave et même mortelle. Le Pr Hocke poursuit : « Les modèles pulmonaires que nous avons utilisés fournissent un excellent exemple de la façon dont les alternatives cellulaires humaines aux modèles animaux sont particulièrement utiles dans la recherche sur les maladies zoonotiques. Nous avons pu le faire grâce à notre étroite collaboration avec Charité 3Rune installation dédiée au développement d’alternatives à la recherche sur les animaux.”
Les recherches ultérieures se concentreront sur des modèles organoïdes dérivés de patients, qui seront utilisés pour une étude plus détaillée de la façon dont les facteurs de risque généraux tels que l’âge, le sexe, les maladies concomitantes et différents médicaments affectent l’activation de la réponse immunitaire. Ces connaissances pourraient alors permettre d’identifier d’éventuelles approches thérapeutiques ciblant le système immunitaire.
À propos de cette étude
Cette recherche a reçu un financement de la Fondation allemande pour la recherche (DFG) dans le cadre du Centre de recherche collaborative SFB-TR84 “Innate Immunity of the Lung”. Un financement supplémentaire a été fourni par la Fondation Einstein Berlin (Einstein Center 3R), ainsi que par la collaboration de recherche « Organ-specific Stratification in COVID-19 » (Organo-Strat), qui est financée par le ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche (BMBF ). Cette collaboration de recherche a été menée sous l’égide du NUM, un réseau de recherche académique initié et coordonné par la Charité. Le NUM rassemble la force combinée des 36 hôpitaux universitaires allemands.
Source de l’histoire :
Matériel fourni par Charité – Médecine universitaire de Berlin. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
