Selon une étude menée par German Center for Neurodegenerative Diseases publiée dans Science, le coronavirus SARS-CoV-2 est connu pour infecter les cellules via le récepteur ACE2. Les chercheurs ont maintenant identifié la neuropiline-1 comme un facteur pouvant faciliter l'entrée du SRAS-CoV-2 à l'intérieur des cellules. La neuropiline-1 est localisée dans les épithéliums respiratoires et olfactifs, ce qui pourrait être une localisation stratégiquement importante pour contribuer à l'infectivité et à la propagation du SRAS-CoV-2.
Selon les chercheurs, le coronavirus SARS-CoV-2 peut affecter divers organes tels que les poumons et les reins et déclencher également des symptômes neurologiques, notamment une perte temporaire de l'odorat et du goût. Le spectre des symptômes de la maladie associée - connue sous le nom de COVID-19, est donc assez complexe. Un virus apparenté, le SRAS-CoV, a conduit à une épidémie beaucoup plus petite en 2003, peut-être parce que l'infection était limitée au système respiratoire inférieur, rendant le virus moins transmissible. Le SRAS-CoV-2, en revanche, infecte en outre le système respiratoire supérieur, y compris la muqueuse nasale et, par conséquent, se propage rapidement par excrétion virale active.
Comme le soulignent les chercheurs, le tropisme tissulaire reflète la capacité d'un virus à infecter des types de cellules spécifiques dans différents organes. Il est déterminé par la disponibilité de sites d'accueil, appelés récepteurs, à la surface des cellules. Ceux-ci permettent l'amarrage et la pénétration dans les cellules.
Afin de comprendre comment ces différences de tropismes tissulaires peuvent être expliquées, les chercheurs se sont penchés sur les «protéines de pointe» virales qui sont essentielles à l'entrée du virus. Selon ces derniers, la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 diffère de son parent plus âgé par l'insertion d'un site de clivage de la furine. Des séquences similaires se trouvent dans les protéines de pointe de nombreux autres virus humains hautement pathogènes. Lorsqu'ils ont réalisé que ce site de clivage de la furine est présent dans la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, les chercheurs ont pensé que cela pourrait les conduire à la réponse. Lorsque les protéines sont clivées par la furine, une séquence d'acides aminés spécifique est exposée à son extrémité clivée. Ces substrats clivés par la furine ont un motif caractéristique qui est connu pour se lier aux neuropilines à la surface cellulaire.
Des expériences utilisant des cellules cultivées en laboratoire, en conjonction avec des virus artificiels qui imitent le SRAS-CoV-2 ainsi que des virus naturels, indiquent que la neuropiline-1 est capable de favoriser l'infection en présence d'ACE2. En bloquant spécifiquement la neuropiline-1 avec des anticorps, l'infection a été supprimée.
Étant donné que la perte d'odeur fait partie des symptômes du COVID-19 et que la neuropiline-1 se trouve principalement dans la couche cellulaire de la cavité nasale, les chercheurs ont analysé des échantillons de tissus de patients décédés afin de voir si les cellules équipées de neuropiline-1 sont réellement infectées par le SRAS-CoV-2. Les chercheurs ont découvert que c'était le cas. Des expériences supplémentaires chez la souris ont montré que la neuropiline-1 permet le transport de minuscules particules de la taille d'un virus de la muqueuse nasale vers le système nerveux central. Ces nanoparticules ont été conçues chimiquement pour se lier à la neuropiline-1. Lorsque les nanoparticules étaient administrées au nez des animaux, elles atteignaient les neurones et les vaisseaux capillaires du cerveau en quelques heures, contrairement aux particules témoins sans affinité pour la neuropiline-1.
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