COVID long : Quel processus de l’infection aiguë à la maladie pulmonaire chronique ?
Dans certains cas la période la plus meurtrière d’une infection respiratoire virale commence bien après que le virus ait été éliminé du corps. Alors, des processus destructeurs se déclenchent au cours d'un pic d'infection dans les semaines qui suivent la défaite du virus, entraînant des dommages aux organes. Ces dommages fournissent un terrain propice au développement d’une maladie chronique.
Un mécanisme constaté après le COVID-19, avec des patients qui restent aux prises avec une toux persistante, des difficultés respiratoires et un essoufflement, soit tous les signes d'une maladie pulmonaire chronique obstructive. Ces virologues et pneumologues de l'Université de Washington décryptent, dans le Journal of Clinical Investigation, tout le mécanisme de développement de ces lésions pulmonaires post-virales qui mènent à la MPOC.
Les chercheurs de St. Louis montrent notamment que les cellules souches épithéliales basales contenant la protéine IL-33 se multiplient pendant et après l’infection respiratoire virale, déclenchant dans certains cas, un processus de remodelage préjudiciable qui induit une maladie pulmonaire persistante longtemps après l’élimination complète du virus. L’étude, menée sur des souris, montre que l'infection déclenche l'expression d'une protéine appelée IL-33, nécessaire à la prolifération des cellules souches pulmonaires dans les espaces aériens, et augmente la production de mucus et l'inflammation dans les poumons. Cette nouvelle compréhension du processus révèle des points d'intervention possibles pour prévenir la maladie pulmonaire chronique causée par l’infection virale.
Les vaccins, les antiviraux, les thérapies par anticorps ne sont pas une solution en cas de maladie évolutive
Ces outils thérapeutiques ne sont pas efficaces pour les patients déjà engagés sur la voie d’une maladie évolutive, précise l'auteur principal, le Dr Michael J. Holtzman, professeur de médecine, de biologie cellulaire et de physiologie. Nous avons amélioré notre prise en charge de la maladie aiguë liée à COVID-19 mais les complications qui se développent après la phase initiale restent toujours un défi. Nous restons confrontés à des dizaines de millions de personnes qui souffrent de COVID long avec, en particulier, des symptômes respiratoires.
Il n’existe pas de traitement qui puisse stopper le processus : les infections respiratoires aiguës peuvent entraîner des maladies pulmonaires chroniques ainsi dans de nombreux cas : les enfants hospitalisés avec le virus respiratoire syncytial (VRS) par exemple sont 2 à 4 fois plus susceptibles de développer un asthme persistant sur une longue période parfois même pour la vie. Cependant, on ignore le déclencheur de la maladie chronique ce qui rend difficile le développement de thérapies pour la prévenir.
Dans cette étude, des souris ont été infectées par le virus Sendai -qui provoque des infections respiratoires chez la souris, comparables aux infections respiratoires chez l'homme-. Les chercheurs ont examiné les tissus pulmonaires des souris 12 et 21 jours après l'infection par le virus Sendai et ont comparé ces prélèvements aux tissus pulmonaires de souris non infectées. Ces observations révèlent que :
- 2 populations de cellules souches contribuent à maintenir la barrière entre les poumons et le monde extérieur chez les souris non infectées ;
- après l'infection, ces 2 populations commencent à se multiplier et à se propager dans les espaces alvéolaires ;.
- les cellules basales envahissent les petites voies respiratoires et les sacs aériens,
- les cellules AT2 restent confinées aux sacs aériens ;
- certaines des nouvelles cellules basales deviennent des cellules productrices de mucus tandis que d'autres libèrent des molécules qui recrutent des cellules immunitaires dans les poumons ;
- au final, le processus se traduit par des poumons avec moins d'espace aérien, plus de mucus et une inflammation chronique et ces différents facteurs interfèrent avec la respiration.
Le rôle ici néfaste de la protéine IL-33 : les niveaux d’IL-33, une interleukine inductrice de réponses immunitaires T helper augmente dans les noyaux des cellules souches pulmonaires en réponse au stress ou aux blessures et aide les poumons à réparer les barrières endommagées. Pendant et après l'infection, cependant, l'IL-33 joue, parfois, un rôle préjudiciable. C’est ce rôle d'IL-33 dans les lésions pulmonaires post-virales que les chercheurs évaluent ici : ils privent génétiquement les souris d'IL-33 dans l'ensemble basal des cellules souches pulmonaires, infectent ces souris et constatent, 3 semaines après l'infection, que les poumons des souris dépourvues d'IL-33 présentent moins de prolifération cellulaire, de mucus et d'inflammation, soit moins de signes de changements pulmonaires nocifs. 7 semaines après l'infection, ces mêmes souris sans IL-33 dans les cellules basales présentent des niveaux d'oxygène plus élevés dans le sang et moins d'hyperréactivité des voies respiratoires, donc des signes d'amélioration de leur maladie pulmonaire chronique.
Des résultats très prometteurs car « se priver de l'IL-33 aurait pu aggraver les choses », commente l’auteur principal. Privées de l’IL-33, ces souris obtiennent de bien meilleurs résultats. C’est donc une piste prometteuse de thérapies qui corrigent le mauvais comportement des cellules souches basales. Le ciblage de la voie moléculaire qui « relie » l'IL-33 et l'activation des cellules basales pourrait ainsi constituer la base de thérapies efficaces pour prévenir ou traiter les maladies pulmonaires causées par toute une variété de virus.
Le type spécifique de virus, la génétique de l'hôte, la gravité de la maladie initiale sont autant de facteurs qui influencent le résultat de l’infection virale, mais tout est question de degré.
Une stratégie standard de traitement qui cible l’IL-33 et sa voie moléculaire apparaît ici prometteuse.
Source: Journal of Clinical Investigation 24 Aug, 2021 DOI: 10.1172/JCI149336 Basal-epithelial stem cells cross an alarmin checkpoint for post-viral lung disease
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Cette actualité a été publiée le 17/09/2021 par