Comprendre comment les chauves-souris résistent au COVID-19 pourrait éclairer les traitements humains

Comprendre comment les chauves-souris résistent au COVID-19 pourrait éclairer les traitements humains

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  • Bien que les chauves-souris puissent contracter le SARS-CoV-2, elles ne tombent pas malades. Une nouvelle revue tente de comprendre pourquoi.
  • Les auteurs expliquent que les chauves-souris peuvent rapidement augmenter et diminuer leur système immunitaire, maintenant l’équilibre immunitaire face au stress sévère des infections par le SRAS-CoV-2.
  • Leur comparaison entre les chauves-souris et les humains révèle des points d’inflexion dans les infections humaines par le SRAS-CoV-2 qui pourraient améliorer le succès des essais cliniques thérapeutiques.
  • Dans un examen complet de la recherche immunologique COVID-19 à ce jour, les auteurs notent les preuves et le niveau de recommandation pour plusieurs cibles immunitaires comme candidats au traitement de COVID-19.

Des scientifiques d’Australie et de Chine ont récemment publié un examen complet de l’interaction immunologique du SRAS-CoV-2 avec son hôte, les chauves-souris. La revue paraît dans la revue Science Immunology.

Bien que les chauves-souris puissent contracter le SARS-CoV-2, elles ne tombent pas malades. Comprendre pourquoi cela pourrait guider les scientifiques dans le développement de nouvelles thérapies pour COVID-19.

Des immunologistes humains et des microbiologistes ont collaboré avec un expert en immunologie des chauves-souris, le Dr Aaron Irving. Le premier auteur, le Dr Michael Christie, et ses collègues se sont associés au Dr Irving pour élucider les similitudes et les différences dans la façon dont les chauves-souris et les humains combattent les virus.

En rassemblant les détails granulaires de l’interaction du SRAS-CoV-2 avec ces deux systèmes immunitaires de mammifères, les scientifiques concluent qu’il existe des étapes bien définies et des moments optimaux pour une thérapie médicale ciblée dans le cycle de la maladie COVID-19 humaine.

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Les gros problèmes nécessitent des données massives

Medical News Today a demandé aux chercheurs principaux du groupe collaborateur, le Dr Claudia Nold-Petry et le professeur Marcel Nold, pourquoi ils se sont lancés dans cette revue exhaustive.

Le Dr Nold-Petry a répondu : « J’ai senti que nous devions apprendre ce que la nature a à offrir. […] Parce qu’à partir de tant de choses, en ingénierie et dans les nouvelles technologies, les humains ont regardé la nature et l’ont copiée. Nous nous sommes dit « Eh bien, pourquoi ne pas le faire également en immunologie ? »

Le professeur Nold a déclaré: «Lorsque nous avons eu cette idée pour la première fois, il n’y avait en fait pas de grande revue sur l’immunologie de COVID-19 […] Il nous a fallu si longtemps pour obtenir [all the information] ensemble et bien faire les choses ! »

Le professeur Nold a clarifié la mission de leurs groupes de recherche :

« Nous voulions mettre en place quelque chose où, lorsque vous venez de la science fondamentale, ou de la « découverte » de la science […] la science fondamentale au niveau des protéines, puis passer aux deux étapes suivantes, non seulement ce qui cause la maladie […] mais la prochaine étape, comment donnez-vous réellement un sens à cela […] et l’utiliser pour choisir la bonne thérapie au bon moment ? Donc, c’était exactement l’idée derrière cette critique !

Les trois étapes du COVID-19

Comme première étape vers la compréhension de l’immunobiologie de COVID-19, les chercheurs ont soigneusement délimité l’évolution clinique du SRAS-CoV-2 chez l’homme :

  • Étape 1, qui dure de 1 à 14 jours : Le SRAS-CoV-2 installe une « résidence » chez l’hôte humain. De nombreuses personnes restent asymptomatiques, et parmi celles qui sont symptomatiques, environ 80 % présentent des symptômes légers à modérés, 15 % évoluent vers un COVID-19 sévère et 5 % tombent gravement malades.
  • Stade 2, qui commence 4 à 10 jours après l’apparition des symptômes : C’est à ce moment-là que la croissance du virus se poursuit et qu’une maladie modérée se développe, le plus souvent sous la forme d’une pneumonie virale. Cependant, d’autres organes peuvent être touchés, y compris le cerveau, entraînant des maux de tête et des vomissements.
  • Stade 3, qui survient généralement 6 à 15 jours après les premiers symptômes : Cette étape peut inclure une maladie respiratoire grave, un dysfonctionnement de plusieurs organes, un épuisement des cellules immunitaires et une hyperinflammation. Pour certains, cela se traduit par la soi-disant tempête de cytokines.

Les scientifiques notent que la dernière étape est le point d’inflexion de la maladie, lorsque les dommages causés par le système immunitaire de l’individu dépassent ceux causés par le virus.

L’immunité innée aide à contrôler le SRAS-CoV-2

Les chauves-souris échappent aux maladies graves du SRAS-CoV-2, tandis que les humains réagissent différemment, allant d’une évolution clinique asymptomatique à fatale.

Les chercheurs expliquent que les réponses individuelles intégrées réussies – ou l’immunité innée – constituent une protection rapide et efficace. Les meilleurs exemples de cette excellente immunité innée sont chez les adultes présentant des symptômes légers ou inexistants, les jeunes et les chauves-souris.

Le professeur Nold a décrit ce qu’il pense être le plus impressionnant au sujet de la pathoimmunologie des chauves-souris :

“Les chauves-souris sont les seuls mammifères volants – elles doivent faire face à beaucoup de stress métabolique […] Le vol demande beaucoup d’énergie, une quantité d’énergie inhabituelle pour un mammifère. Et ils ont appris et évolué en adaptant leur réponse immunitaire pour tolérer ce niveau basal de stress métabolique.

“Ils ont une sorte de base de référence plus élevée de ce que l’on pourrait appeler des mécanismes défensifs, tels que l’interféron de type 1 et l’interféron de type 3.” Les interférons de type 1 et 3 sont des protéines immunitaires qui jouent un rôle important dans l’activité antivirale.

“Et en raison de cette ligne de base plus élevée”, a poursuivi le professeur Nold, “ils peuvent très rapidement augmenter cette réponse lors d’un défi avec un signal dangereux, tel qu’une infection virale, en particulier une infection à coronavirus.”

« Pour cette raison probablement, au moins entre autres, [bats] faire un travail vraiment rapide et facile avec le virus, ne pas l’éliminer mais le contenir afin qu’il ne provoque pas de maladie. Parce que c’est si rapide, ils peuvent aussi fermer [their immune system] très vite. Cette dernière partie est vraiment importante, car ce n’est pas ce qui se passe chez l’homme – c’est le mécanisme par lequel les chauves-souris évitent les maladies ! »

Le Dr Nold-Petry a ajouté : «[The bats] n’entre pas dans ces étapes ultérieures [of COVID-19] comme nous les humains le faisons. Pour le dire simplement, ils l’atténuent et équilibrent leur réponse – cela ne déraille pas [like in humans with severe COVID-19]. “

« Utilisez le temps, ne laissez pas l’avantage filer » — Macbeth

Dans un graphique qui apparaît dans l’article, les chercheurs ont délimité les changements dans les molécules immunitaires dans le sang des personnes infectées par le SRAS-CoV-2. Ils ont corrélé ces changements aux trois stades de l’infection humaine par le SRAS-CoV-2 – le « moment » de la maladie.

Par exemple, les personnes infectées par le SRAS-CoV-2 peuvent connaître une augmentation du nombre de cellules combattant les infections appelées neutrophiles et monocytes.

Cependant, il existe des diminutions simultanées des marqueurs essentiels de la force immunitaire, tels que les cellules tueuses naturelles et l’interféron de type 1. Les scientifiques attribuent les réductions de ces cellules et protéines essentielles à un « épuisement immunitaire ».

Le Dr Marcel Nold a expliqué que « si nous comprenons les stades de la maladie COVID-19 et utilisons des marqueurs sanguins communs pour guider les cliniciens quant au stade que vivent les patients, nous serons peut-être mieux en mesure de choisir la bonne thérapie au bon moment pour les patients vivant avec une infection au SRAS-CoV-2.

« Vous souhaitez soutenir la défense immunitaire de l’hôte et administrer des thérapies immunomodulatrices – par exemple, des interférons de type 1 et de type 3 […] pour certains patients – pour lutter contre la maladie virale », a expliqué le Dr Nold-Petry.

« Puis, à un stade ultérieur, lorsque la réponse immunitaire est déséquilibrée et devient endémique et commence à [act like an autoimmune disease], et vous avez une tempête de cytokines […] vous devez commencer un traitement anti-inflammatoire.

Le professeur Nold a ajouté plus tard : « Il existe des essais d’administration d’interféron de type 1 et de type 3 aux patients. Encore une fois, ils n’ont pas tous été [fantastic] dans leurs résultats, car au moment où ils ont commencé […] les connaissances sur la maladie n’étaient tout simplement pas encore là, alors elles ont été données trop tard, essentiellement, et si vous faites cela, vous aggraverez peut-être même l’inflammation.

Il a en outre expliqué : « Les cytokines, vous voulez que leur activité soit vraiment forte au départ, lorsque la fonction souhaitée est d’éliminer le virus. Puis, à un moment donné, le virus diminue en fait dans sa contribution à la maladie COVID-19 et, ce qui devient plus important, c’est la propre réponse immunitaire de l’hôte. »

« Et à ce stade, bien sûr, vous ne voulez plus de cytokines […] Vous voulez le fermer […] Et, bien sûr, si vous donnez des cytokines ici, vous empirez les choses ! »

Petites molécules, grandes implications

Les professeurs Nold et Nold-Petry ont décrit trois points d’inflexion clairs où l’immunologie des chauves-souris nous a expliqué comment les effets dévastateurs du SRAS-CoV-2 sur les humains pourraient être atténués à divers stades de la maladie :

  • au début de l’infection, augmentant les niveaux d’interféron de type 1 et de type 3 des patients et employant rapidement des médicaments antiviraux
  • inhibant l’inflammasome – un grand complexe protéique – qui, lorsqu’il est activé, signale aux cellules de générer des cytokines, précurseur de la tempête de cytokines
  • lorsque le système immunitaire oscille entre une inflammation sévère et un épuisement immunitaire, soutenant le patient avec de puissants anti-inflammatoires, tels que des stéroïdes et des bloqueurs de l’interleukine-6

« Ces trois-là ressortent de l’analyse par rapport aux chauves-souris. Nous ne disons pas, bien sûr, que ce sont les seuls. Il existe de nombreuses autres thérapies qui ont probablement de très bonnes chances de réussir à condition qu’elles soient programmées au bon moment. Mais encore une fois, je reviens à la question du timing, car c’est absolument essentiel. » – Prof. Marcel Nold

« C’est un guide ; nous avons encore beaucoup à apprendre. C’est un résumé de ce que nous savons maintenant, mais il pourrait y avoir plus de petites molécules qui ont été testées dans d’autres maladies qui pourraient s’opposer à un auto-anticorps qui est produit à un stade ultérieur. Je suis sûr que nous pouvons faire un autre examen dans un an », a résumé le Dr Nold-Petry.

« Nous résumons ce qui est disponible maintenant, mais indiquons les opportunités qui existent : de nouvelles cytokines et anti-inflammatoires. »

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