La Covid-19, elle se sent

Un obstacle majeur à la lutte contre la pandémie de 2019-nCoV est la disponibilité et l'accessibilité à ces méthodes de diagnostic pour les populations du monde entier. Dans cette optique, le Consortium mondial des chercheurs en chimio-sensorat a lancé une étude scientifique mondiale pour évaluer les relations possibles entre les maladies respiratoires et leurs effets sur l'odorat et le goût.

 La base cellulaire de la perte d’odorat chez les personnes infectées par le 2019-nCoV

https://doi.org/10.1093/bib/bbaa168  (Indraprastha Institute of Information Technology-Delhi – 18 aug 2020)

Extrait : « Discussion et orientations futures

Outre le dysfonctionnement de plusieurs organes provoqué par l'infection, un obstacle majeur à la lutte contre la pandémie de 2019-nCoV est la disponibilité et l'accessibilité à ces méthodes de diagnostic pour les populations du monde entier. Bien que des initiatives majeures aient été prises pour développer des kits de diagnostic moléculaire centrés sur le nCoV 2019, leur fabrication, leur diffusion et leur adoption à grande échelle risquent de prendre du temps. Récemment, de nombreuses études cliniques ont rapporté la perte soudaine de l'odorat et du goût chez un grand nombre de personnes infectées par le CoV 2019 [23-25], renforçant ainsi collectivement son application potentielle en tant que première ligne de diagnostic chez les patients présentant d'autres symptômes caractéristiques du CoV 2019. Dans cette optique, le Consortium mondial des chercheurs en chimio sensorat (GCCR) a lancé une étude scientifique mondiale pour évaluer les relations possibles entre les maladies respiratoires et leurs effets sur l'odorat et le goût. De même, d'autres études indiquent que la perte soudaine de l'olfaction est la première manifestation chez les patients infectés par le CoV [23-25]. De plus, l'enquête sur les symptômes de patients infectés par le CoVN a également révélé que la perte d'odorat était un prédicteur plus fort d'un diagnostic positif que la fièvre autodéclarée [23]. Notre étude vise à souligner la base cellulaire potentielle de la perte d'olfaction, en examinant les types de cellules spécifiques de l'épithélium olfactif en fonction des niveaux d'expression des fractions d'entrée virales spécifiques de l'hôte ainsi que le fardeau des interactions protéine-protéine du virus de l'hôte. Nos analyses suggèrent que la perte olfactive chez les patients infectés pourrait ne pas être due à l'altération directe des OSN. Au contraire, les SUS (subset of sustentacular cells), les BGC (Bowman’s gland cells) et les OSC (olfactory stem cells) présentent la composition moléculaire qui rend les cellules sensibles à l'infection virale (figure 3). Cette conclusion a été tirée sur la base d'une approche consensuelle impliquant l'expression des gènes ainsi que l'interactome de la protéine hôte-pathogène. Il est important de noter que toutes nos conclusions sont largement étayées par des analyses in silico, ce qui ne permet pas d'éviter les limitations de l'analyse transcriptomique sur une seule cellule, telles que le biais d'échantillonnage ou le taux élevé d'abandon [53]. Bien que l'identification des types de cellules de l'épithélium olfactif sensibles à l'infection à 2019-nCoV soit caractérisée sur la base d'une poignée de fragments d'entrée virale connus des cellules hôtes, on ne peut exclure l'implication possible de récepteurs de surface ou de protéases des cellules hôtes actuellement non caractérisés, qui pourraient faciliter l'entrée virale dans les cellules hôtes.

 Figure 3

Représentation graphique des principaux résultats. © Gupta, Krishan; Mohanty, Sanjay Kumar Représentation graphique des principaux résultats. © Gupta, Krishan; Mohanty, Sanjay Kumar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Représentation graphique des principaux résultats.

 

 Les rôles sensoriels directs des SUS sont largement insaisissables ; cependant, ils sont connus pour fournir un soutien métabolique et physique à l'épithélium olfactif [54]. En particulier, les SUS sont connus pour être impliqués dans la sécrétion [55], l'endocytose [56] et la détoxication par le cytochrome P-450 [57]. De plus, en tant que cellules de type glia, elles confèrent une fonctionnalité critique liée à la phagocytose des cellules mortes (58) et à la régulation des échanges ioniques avec les régions extracellulaires (59, 60). Hegg et ses collaborateurs (61) ont identifié une fonction clé des SUS dans l'établissement de la communication entre les neurones, les cellules basales et les SUS eux-mêmes. Les auteurs ont identifié que l'activation des récepteurs couplés aux protéines G, en particulier le récepteur purinergique P2Y et le récepteur muscarinique de l'acétylcholine, induit des oscillations calciques dans les SUS. Ils ont en outre fourni des indications mécanistes en utilisant des interventions pharmacologiques et ont montré l'implication des voies de la phospholipase C (PLC) dans le déclenchement de l'augmentation du calcium. En outre, des études utilisant Xenopus laevis comme organisme modèle ont révélé l'implication de la signalisation purinergique intraépithéliale, peut-être via le SUS, dans la prolifération des cellules souches olfactives, influençant ainsi la détection des odeurs [62]. Il est intéressant de noter que les SUS sont également connus pour leur rôle de médiateur de la signalisation intraépithéliale et pourraient potentiellement moduler les seuils de détection des odeurs des OSN en utilisant des endocannabinoïdes. En 2007, Czesnik et al. ont utilisé des antagonistes spécifiques des récepteurs CB1 sur des larves de Xenopus et ont observé une modulation des changements de calcium provoqués par l'odeur dans les NOSM [63]. En outre, dans une étude ultérieure, Breunig et al. ont révélé que le 2-arachidonoylglycérol (2-AG), un endocannabinoïde, est synthétisé par les SUS de type glia, et que sa synthèse dépend largement de l'état de faim de l'organisme [64]. Il est intéressant de noter que les auteurs ont également observé une diminution des seuils de détection des odeurs alimentaires dans les OSN en présence de 2-AG, ce qui suggère un mécanisme plausible par lequel le SUS peut indirectement influencer les neurones récepteurs (64). Un autre mécanisme présumé qui pourrait induire un tel phénotype de starking est l'infection des vaisseaux sanguins (cellules endothéliales), qui pourrait également influencer indirectement les seuils de détection des odeurs [21].

Enfin, bien que les SUS ne soient pas directement impliqués dans la détection des odeurs, on ne peut exclure leur implication plausible dans la médiation du symptôme de perte d'odeur chez 2019 patients infectés par le CoV, car ils sont les principaux responsables du maintien de l'homéostasie de l'organe olfactif et de son architecture [30, 65-67]. Ces hypothèses ont été corroborées par des expériences rigoureuses sur des rongeurs, où les lésions des SUS et des BGC induisent des dommages architecturaux dans l'épithélium olfactif [54, 60].

Outre les SUS, nos résultats mettent également en évidence la sensibilité aux infections virales de sous-populations mineures de BGC et de CSO. Les BGC jouent un rôle essentiel dans le maintien de la fonctionnalité optimale du système olfactif. Tout d'abord, elles produisent un certain nombre de protéines de liaison olfactives pour faciliter le transport des substances odorantes vers les cellules réceptrices olfactives. Deuxièmement, elles sécrètent également du mucus qui protège l'épithélium olfactif du dessèchement et aide donc indirectement la reconnaissance des odeurs par les MOSN [54]. De même, alors que les CSP ne sont pas connues pour avoir un rôle direct dans la détection des odeurs, elles jouent un rôle crucial dans la régénération de l'épithélium olfactif sur les lésions [32, 68]. Il a notamment été démontré que les modèles de lésions impliquant la perte directe de SUS activent les CBH qui, à leur tour, prolifèrent et reconstituent les cellules perdues, reconstituant ainsi l'homéostasie de l'épithélium olfactif [68]. Mécanistiquement, la perte des voies de signalisation Notch entre les SUS et les HBC entraîne la rupture de la dormance mitotique des HBC en régulant à la baisse la protéine tumorale p63 [69]. À la lumière de ces rôles fonctionnels essentiels, nous supposons que la perte apparente de l'odorat pourrait être le résultat de la charge virale dans les SUS, les BGC et les CSO. En raison de leur localisation apicale dans l'épithélium olfactif, les 2019-nCoV pourraient d'abord infecter les cellules SUS, entraînant la dégradation partielle/complète de l'architecture olfactive, ce qui entraînerait le déclin de l'olfaction. De plus, l'intensité de ce phénotype est encore plus importante en raison d'un échec de la réponse de réparation à cause de l'infection ultérieure des COS. En outre, notre analyse sur quatre autres espèces de mammifères suggère également que les phénotypes de perte olfactive médiée par le CoV 2019 ne se limitent pas aux humains mais peuvent également avoir un impact sur d'autres espèces de mammifères. Collectivement, notre étude fournit la première ligne de preuve qu'une sous-population de cellules olfactives est potentiellement équipée de fragments d'entrée virale spécifiques à l'hôte, qui peuvent être exploités par le virus pour son entrée.

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