Selon une étude menée par Boston Children's Hospital, MIT et l'University of Mississippi Medical Center publiée dans Cell, la première rencontre du corps avec le SRAS-CoV-2, le virus à l'origine de la COVID-19, se produit dans le nez et la gorge, ou nasopharynx. Les chercheurs ont cartographié de manière exhaustive l'infection par le SRAS-CoV-2 dans le nasopharynx. Ils ont obtenu des échantillons des écouvillonnages nasaux de 35 adultes atteints de COVID-19 d'avril à septembre 2020, allant de légèrement symptomatiques à gravement malades. Ils ont également obtenu des écouvillons de 17 sujets témoins et de six patients qui ont été intubés mais n'avaient pas de COVID-19.
Afin d'obtenir une image détaillée de ce qui se passe dans le nasopharynx, les chercheurs ont séquencé l'ARN dans chaque cellule, une cellule à la fois. Les données d'ARN ont permis à l'équipe de déterminer quelles cellules étaient présentes, lesquelles contenaient de l'ARN provenant du virus - une indication d'infection - et lesquelles gènes que les cellules activaient et désactivaient en réponse.
Selon les chercheurs, les cellules épithéliales tapissant le nez et la gorge subissent des changements majeurs en présence du SRAS-CoV-2. Les cellules se sont diversifiées en type dans l'ensemble. Il y avait une augmentation des cellules sécrétoires et caliciformes productrices de mucus. Dans le même temps, il y avait une perte frappante de cellules ciliées matures, qui balayent les voies respiratoires, ainsi qu'une augmentation des cellules ciliées immatures
Les chercheurs ont trouvé l'ARN du SRAS-CoV-2 dans une large gamme de types de cellules, y compris des cellules ciliées immatures et des sous-types spécifiques de cellules sécrétoires, de cellules caliciformes et de cellules squameuses. Les cellules infectées, par rapport aux cellules « spectatrices » non infectées, avaient plus de gènes activés qui sont impliqués dans une réponse productive à l'infection.
Chez les personnes atteintes de COVID-19 léger ou modéré, les cellules épithéliales ont montré une activation accrue des gènes impliqués dans les réponses antivirales, en particulier des gènes stimulés par l'interféron de type I, une alarme très précoce qui mobilise le système immunitaire au sens large. Chez les personnes qui ont développé une COVID-19 sévère, nécessitant une ventilation mécanique, les réponses antivirales ont été nettement émoussées. En particulier, leurs cellules épithéliales avaient une réponse atténuée à l'interféron, malgré le fait qu'elles hébergeaient de grandes quantités de virus. Dans le même temps, leurs écouvillons présentaient un nombre accru de macrophages et d'autres cellules immunitaires qui stimulaient les réponses inflammatoires.
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