Les scientifiques commencent à comprendre comment le COVID-19 affecte les cellules cérébrales
Des chercheurs de l’Institut Francis Crick ont montré dans des expériences en laboratoire que les variantes du SRAS-CoV-2, le virus responsable du COVID-19, peuvent affecter la barrière hémato-encéphalique et endommager les cellules cérébrales de différentes manières. Ces travaux donnent des indices sur la manière dont le virus pourrait pénétrer dans le cerveau, mais ne prennent pas en compte la protection acquise par la vaccination.
Le COVID-19 provoque des symptômes respiratoires, mais peut également affecter le cerveau, de nombreuses personnes souffrant de « brouillard cérébral » ou de déficits cognitifs, et certaines développant des troubles neurologiques après l’infection.
Les chercheurs ne savent pas exactement comment le virus pénètre dans le cerveau, et les principales théories sont qu’il pénètre par les nerfs qui transmettent les odeurs ou par la barrière hémato-encéphalique, une barrière sélective qui sépare le cerveau de la circulation sanguine.
Dans cette recherche, publiée dans Journal de neuroinflammation, des cellules cérébrales et un modèle 3D d’une barrière hémato-encéphalique ont été exposés à différentes souches du SRAS-CoV-2 : type sauvage (la variante originale de Wuhan), alpha, bêta, delta, eta et omicron. Les cellules cérébrales étudiées étaient des péricytes, des astrocytes, des cellules endothéliales et des microglies, des cellules qui soutiennent les cellules nerveuses et contrôlent la capacité de la barrière hémato-encéphalique à permettre aux molécules et aux cellules de traverser.
Les chercheurs ont montré que toutes les variantes provoquaient un stress sur les cellules du cerveau, les empêchant également de fonctionner, mais les cellules exactement affectées dépendaient de la variante. Le virus de type sauvage a tué tous les types de cellules à l’exception des astrocytes, alors qu’Alpha et Beta n’ont tué que les péricytes et que l’omicron a tué les cellules endothéliales et les péricytes.
Les chercheurs ont également examiné dans quelle mesure les variantes traversaient la barrière hémato-encéphalique modèle. Le virus de type sauvage et, dans une moindre mesure, l’omicron ont pu perturber l’intégrité de la barrière, contrairement aux autres variantes. Les chercheurs ont proposé que le virus endommageant la barrière et augmentant sa perméabilité pourrait conduire à des cellules immunitaires pénétrant dans le cerveau et induisant une inflammation.
Omicron a tué les cellules endothéliales tapissant la barrière, mais il semble que la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique soit restée plus intacte, ce qui suggère que les autres cellules de la barrière pourraient contribuer à la protéger. L’équipe a également découvert que toutes les variantes, à l’exception de la variante Eta, affectaient négativement les jonctions de la barrière – des structures qui relient les cellules voisines et empêchent généralement les molécules de passer entre les cellules – ce qui peut également influencer son efficacité.
Les chercheurs ont également examiné comment les variantes affectaient la concentration de glutamate, une substance chimique présente dans le cerveau qui transmet les messages de cellule à cellule. La quantité de glutamate est étroitement contrôlée, car trop ou pas assez est nocif. La recherche a montré que toutes les variantes, à l’exception de la version bêta, affectaient la quantité de glutamate dans le cerveau, soit en l’augmentant jusqu’à des quantités potentiellement toxiques, soit en la diminuant, réduisant ainsi la capacité des cellules à transmettre des messages.
Alize Proust, chercheuse principale au laboratoire de tuberculose du Crick et première auteure, a déclaré : « Il y a eu beaucoup de spéculations sur la façon dont le COVID-19 a provoqué des symptômes neurologiques, et si cela se produit indirectement via une inflammation, ou si le virus peut directement attaquer les cellules cérébrales ou franchir la barrière. Nous avons montré qu’il peut faire les deux en laboratoire, mais les effets sont spécifiques aux variantes.
“Cela a des implications par rapport à ce que nous avons déjà vu. Les gens peuvent développer des troubles neurologiques après une infection au COVID-19, parfois des mois après. À mesure que nous vieillissons, notre capacité à générer de nouveaux neurones diminue, donc si le virus tue certaines cellules cérébrales, cela ” pourrait accélérer le début d’une maladie affectant le cerveau. Notre travail pourrait être important pour que les cliniciens comprennent quel type de dommages une variante provoque et recherchent des traitements spécifiques. ”
Ces travaux pourraient constituer la base de recherches futures sur l’impact du virus sur le cerveau chez l’homme et sur la question de savoir si la vaccination protège contre les effets observés dans cette recherche.
