samedi 25 juillet 2020

Comment la COVID-19 provoque une perte de l'odorat

Selon une étude menée par Harvard Medical School publiée dans Science Advances, la perte temporaire de l'odorat, ou anosmie, est le principal symptôme neurologique et l'un des indicateurs les plus précoces et les plus fréquemment rapportés du COVID-19. Selon les chercheurs, des études suggèrent qu'il prédit mieux la maladie que d'autres symptômes bien connus tels que la fièvre et la toux, mais les mécanismes sous-jacents de la perte d'odorat chez les patients atteints de COVID-19 n'ont pas été clairs. Or, les chercheurs ont identifié les types de cellules olfactives les plus vulnérables à l'infection par le SRAS-CoV-2, le virus responsable du COVID-19. Étonnamment, les neurones sensoriels qui détectent et transmettent l'odorat au cerveau ne font pas partie des types de cellules vulnérables.

Les chercheurs ont découvert que les neurones sensoriels olfactifs n'expriment pas le gène qui code pour la protéine du récepteur ACE2, que le SRAS-CoV-2 utilise pour pénétrer dans les cellules humaines. Au lieu de cela, ACE2 est exprimé dans des cellules qui fournissent un soutien métabolique et structurel aux neurones sensoriels olfactifs, ainsi qu'à certaines populations de cellules souches et de cellules de vaisseaux sanguins.

Selon les chercheurs, l'infection de types de cellules non neuronales peut être responsable de l'anosmie chez les patients COVID-19 et aider à éclairer les efforts pour mieux comprendre la progression de la maladie. Selon ces derniers, le nouveau coronavirus modifie l'odorat chez les patients non pas en infectant directement les neurones mais en affectant la fonction des cellules de soutien

Cela implique que dans la plupart des cas, l'infection par le SRAS-CoV-2 est peu susceptible d'endommager de façon permanente les circuits neuronaux olfactifs et de conduire à une anosmie persistante, une condition associée à une variété de problèmes de santé mentale et sociale, en particulier la dépression et l'anxiété.

Les chercheurs mentionnent qu'une majorité de patients COVID-19 souffrent d'un certain niveau d'anosmie, le plus souvent temporaire, selon les données émergentes. Les analyses des dossiers de santé électroniques indiquent que les patients atteints de COVID-19 sont 27 fois plus susceptibles d'avoir une perte d'odeur, mais qu'ils sont seulement 2,2 à 2,6 fois plus susceptibles d'avoir de la fièvre, de la toux ou des difficultés respiratoires, par rapport aux patients sans COVID-19. Certaines études ont laissé entendre que l'anosmie dans COVID-19 diffère de l'anosmie causée par d'autres infections virales, y compris par d'autres coronavirus.

Les chercheurs ont voulu comprendre comment l'odorat est altéré chez les patients COVID-19 en identifiant les types de cellules les plus vulnérables à l'infection par le SRAS-CoV-2. Ils ont commencé par analyser les ensembles de données de séquençage unicellulaire existants qui, au total, ont catalogué les gènes exprimés par des centaines de milliers de cellules individuelles dans les cavités nasales supérieures des humains, des souris et des primates non humains.

Les chercheurs ont analysé le gène ACE2, largement trouvé dans les cellules des voies respiratoires humaines, qui code la principale protéine réceptrice que le SRAS-CoV-2 cible pour pénétrer dans les cellules humaines. Ils ont également examiné un autre gène, TMPRSS2, qui code une enzyme considérée comme importante pour l'entrée du SARS-CoV-2 dans la cellule.

Les analyses ont révélé que l'ACE2 et le TMPRSS2 sont exprimés par les cellules de l'épithélium olfactif - un tissu spécialisé dans le toit de la cavité nasale responsable de la détection des odeurs qui abrite des neurones sensoriels olfactifs et une variété de cellules de soutien.

Aucun gène, cependant, n'a été exprimé par les neurones sensoriels olfactifs. En revanche, ces neurones exprimaient des gènes associés à la capacité d'autres coronavirus à pénétrer dans les cellules.

Les chercheurs ont découvert que deux types de cellules spécifiques de l'épithélium olfactif exprimaient l'ACE2 à des niveaux similaires à ceux observés dans les cellules des voies respiratoires inférieures, les cibles les plus courantes du SRAS-CoV-2, suggérant une vulnérabilité à l'infection.

Celles-ci comprenaient des cellules sustentaculaires, qui s'enroulent autour des neurones sensoriels et sont censées fournir un soutien structurel et métabolique, et des cellules basales, qui agissent comme des cellules souches qui régénèrent l'épithélium olfactif après des dommages. La présence de protéines codées par les deux gènes dans ces cellules a été confirmée par immunocoloration.

Dans des expériences supplémentaires, les chercheurs ont découvert que les cellules souches de l'épithélium olfactif exprimaient la protéine ACE2 à des niveaux plus élevés après des dommages artificiellement induits, par rapport aux cellules souches au repos.

Les chercheurs ont ont également analysé l'expression des gènes dans près de 50 000 cellules individuelles dans le bulbe olfactif de la souris, la structure du cerveau antérieur qui reçoit les signaux des neurones sensoriels olfactifs et est responsable du traitement initial des odeurs.

Les neurones du bulbe olfactif n'exprimaient pas ACE2. Le gène et la protéine associée n'étaient présents que dans les cellules des vaisseaux sanguins, en particulier les péricytes, qui sont impliqués dans la régulation de la pression artérielle, le maintien de la barrière hémato-encéphalique et les réponses inflammatoires. Aucun type de cellule dans le bulbe olfactif n'exprimait le gène TMPRSS2.

Selon les chercheurs, les données suggèrent que l'anosmie liée au COVID-19 peut résulter d'une perte temporaire de la fonction des cellules de soutien dans l'épithélium olfactif, ce qui provoque indirectement des modifications des neurones sensoriels olfactifs



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