Une étude suggère des cibles thérapeutiques potentielles pour les pathologies neurologiques liées au COVID-19

Dans une récente étude publiée dans la revue Protéomique moléculaire et cellulaireLes chercheurs ont analysé des protéines dans des échantillons de liquide céphalo-rachidien (LCR) obtenus à partir de singes verts africains et de macaques rhésus infectés par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) pour comprendre les manifestations neurologiques de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).

Étude : Les marqueurs protéiques du liquide céphalo-rachidien indiquent des dommages neurologiques chez les primates non humains infectés par le SRAS-CoV-2. Crédit d’image : FABRICANTS / Shutterstock

Arrière-plan

Les manifestations des infections par le SRAS-CoV-2 vont d’infections respiratoires asymptomatiques ou légèrement symptomatiques à des infections respiratoires graves entraînant une pneumonie, des lésions pulmonaires et même la mort. Cependant, un nombre croissant de preuves suggèrent que les résultats cliniques du COVID-19 ne se limitent pas au système respiratoire, aux symptômes neurologiques, notamment les étourdissements, l’anosmie, la dysgueusie et les maux de tête aux premiers stades, et aux convulsions, au délire et à la méningo-encéphalite au début. stades plus sérieux. cas ont été observés.

Alors que des complications neurologiques plus chroniques ont été associées à des cas graves de COVID-19, des troubles cognitifs ont également été observés dans des cas bénins. L’utilisation de la spectrométrie de masse dans l’étude des protéines du LCR s’est avérée être une méthode efficace pour comprendre les mécanismes des troubles neurodégénératifs. Le liquide céphalo-rachidien est une option d’échantillonnage idéale, car son obtention est comparativement moins risquée et invasive que les biopsies cérébrales. Il contient les protéines sécrétées par toutes les régions et tous les types de cellules du système nerveux central (SNC), éliminant ainsi le problème de biais d’échantillonnage.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé des échantillons de LCR de deux modèles de primates non humains (singes verts africains et macaques rhésus) infectés par le SRAS-CoV-2 pour effectuer une analyse par spectrométrie de masse des protéines du LCR afin de comprendre les effets neurologiques du COVID-19. . Des primates non humains ont été infectés par la souche SARS-CoV-2 2019-nCoV/USA-WA1/2020 par provocation ou inoculation par aérosol, et des écouvillons nasaux ont été testés pour la protéine de nucléocapside du SARS-CoV-2 afin de confirmer l’établissement de l’infection.

Deux singes verts africains et deux macaques rhésus ont été utilisés comme témoins appariés selon l’âge, et un test SARS-CoV-2 négatif a été assuré pour tous les animaux avant le début de l’étude. Du sang total et du LCR aseptique ont été obtenus de tous les animaux après avoir été infectés par le SRAS-CoV-2.

Les échantillons de LCR ont été soumis à une extraction de protéines, à une digestion à la trypsine, à un enrichissement en peptides et à un fractionnement par chromatographie d’échange de cations forts pour préparer les échantillons pour la spectrométrie de masse. L’acquisition des échantillons par chromatographie liquide-spectrométrie de masse a été suivie de la quantification et de l’identification des protéines du LCR. Les protéines dérégulées ont été cartographiées dans le cerveau humain et les voies pathologiques ont été identifiées et analysées.

De plus, des sections du cervelet, du tronc cérébral et des ganglions de la base ont été analysées par immunohistochimie, tandis que des sections supplémentaires du SNC, telles que les lobes temporaux, occipitaux, pariétaux et frontaux, et les lobes supérieur, inférieur, intermédiaire et moyen de les poumons ont été utilisés pour quantifier les pathologies pulmonaires et du SNC chez les primates non humains infectés par le SARS-CoV-2. Des dosages immuno-enzymatiques (ELISA) ont également été effectués pour analyser la métalloprotéinase-2 de la matrice plasmatique.

Résultats

Les résultats ont indiqué que les animaux présentaient de très faibles niveaux de pathologie pulmonaire, mais que les niveaux de pathologie du SNC étaient modérés à sévères. De plus, il y avait des différences substantielles dans le protéome du LCR des animaux infectés et de leurs témoins non infectés, les modifications correspondant à une abondance de virus bronchique dans les premiers stades de l’infection et une modification de la sécrétion de facteurs du SNC indiquant une neuropathie associée au SARS-CoV -2 infection.

En outre, la faible distribution des données provenant d’animaux infectés par rapport aux témoins non infectés a suggéré que les changements dans le protéome du LCR et la réponse de l’hôte à l’infection virale étaient hétérogènes. De plus, les protéines dérégulées dans le LCR se sont révélées préférentiellement enrichies dans les voies associées à l’hémostase, aux maladies neurodégénératives humaines et aux voies innées qui pourraient influencer la réponse inflammatoire après COVID-19. La cartographie des protéines dérégulées à l’aide du Human Brain Protein Atlas a également montré que ces protéines étaient enrichies dans des régions du cerveau qui sont fréquemment lésées après le COVID-19.

conclusion

Dans l’ensemble, les résultats suggèrent que les modifications des protéines du LCR détectées dans les modèles de primates non humains infectés par le SRAS-CoV-2 étaient liées aux voies biochimiques et fonctionnelles associées à l’immunité innée, à la formation de thrombus, à l’infiltration cellulaire et aux conditions neurologiques progressives. et ces voies pourraient potentiellement être utilisées comme cibles thérapeutiques pour réduire ou prévenir les conséquences neurologiques du COVID-19.