{"id":3198,"date":"2025-01-02T18:08:15","date_gmt":"2025-01-02T17:08:15","guid":{"rendered":"https:\/\/rvh-synergie.org\/actualites\/les-interactions-cellulaires-aident-a-expliquer-les-complications-vasculaires-dues-a-linfection-par-le-virus-covid-19\/"},"modified":"2025-01-02T18:08:23","modified_gmt":"2025-01-02T17:08:23","slug":"les-interactions-cellulaires-aident-a-expliquer-les-complications-vasculaires-dues-a-linfection-par-le-virus-covid-19","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rvh-synergie.org\/actualites\/les-interactions-cellulaires-aident-a-expliquer-les-complications-vasculaires-dues-a-linfection-par-le-virus-covid-19\/","title":{"rendered":"Les interactions cellulaires aident \u00e0 expliquer les complications vasculaires dues \u00e0 l\u2019infection par le virus COVID-19"},"content":{"rendered":"
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Le COVID-19 est une maladie respiratoire affectant principalement les poumons. Cependant, le virus SRAS-CoV-2 qui cause le COVID-19 a surpris les m\u00e9decins et les scientifiques en provoquant des complications vasculaires chez un pourcentage inhabituellement \u00e9lev\u00e9 de patients, c’est-\u00e0-dire des probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 la circulation sanguine, tels que des caillots sanguins, des crises cardiaques et des accidents vasculaires c\u00e9r\u00e9braux.<\/p>\n

Rudolf Jaenisch, membre fondateur du Whitehead Institute, et ses coll\u00e8gues voulaient comprendre comment ce virus respiratoire pouvait avoir des effets vasculaires aussi importants. Ils ont utilis\u00e9 des cellules souches pluripotentes pour g\u00e9n\u00e9rer trois types de cellules vasculaires et p\u00e9rivasculaires pertinentes \u2013 des cellules qui entourent et aident \u00e0 maintenir les vaisseaux sanguins \u2013 afin de pouvoir observer de pr\u00e8s les effets du SRAS-CoV-2 sur les cellules.<\/p>\n

Au lieu d\u2019utiliser les m\u00e9thodes existantes pour g\u00e9n\u00e9rer les cellules, les chercheurs ont d\u00e9velopp\u00e9 une nouvelle approche, leur fournissant de nouvelles informations sur les m\u00e9canismes par lesquels le virus provoque des probl\u00e8mes vasculaires.<\/p>\n

Les chercheurs ont d\u00e9couvert que le SRAS-CoV-2 infecte principalement les cellules p\u00e9rivasculaires et que les signaux provenant de ces cellules infect\u00e9es sont suffisants pour provoquer un dysfonctionnement des cellules vasculaires voisines, m\u00eame lorsque les cellules vasculaires elles-m\u00eames ne sont pas infect\u00e9es.<\/p>\n

Dans leur article publi\u00e9 dans la revue Communications naturelles<\/i>Jaenisch, postdoctorant dans son laboratoire Alexsia Richards, professeur \u00e0 l’Universit\u00e9 Harvard et membre du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering David Mooney, puis postdoctorant dans les laboratoires Jaenisch et Mooney Andrew Khalil partagent leurs d\u00e9couvertes et pr\u00e9sentent un syst\u00e8me mod\u00e8le \u00e9volutif d\u00e9riv\u00e9 de cellules souches avec pour \u00e9tudier la biologie des cellules vasculaires et tester des th\u00e9rapies m\u00e9dicales.<\/p>\n

Un nouveau probl\u00e8me n\u00e9cessite une nouvelle approche<\/h2>\n

Lorsque la pand\u00e9mie de COVID-19 a commenc\u00e9, Richards, virologue, s\u2019est rapidement concentr\u00e9e sur le SRAS-CoV-2. Khalil, bio-ing\u00e9nieur, travaillait d\u00e9j\u00e0 sur une nouvelle approche pour g\u00e9n\u00e9rer des cellules vasculaires. Les chercheurs ont r\u00e9alis\u00e9 qu’une collaboration pourrait fournir \u00e0 Richards l’outil de recherche dont elle avait besoin et \u00e0 Khalil une question de recherche importante \u00e0 laquelle son outil pourrait \u00eatre appliqu\u00e9.<\/p>\n

Les trois types de cellules g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par l’approche de Khalil \u00e9taient les cellules endoth\u00e9liales (les cellules vasculaires qui forment la paroi des vaisseaux sanguins) et les cellules musculaires lisses et les p\u00e9ricytes (les cellules p\u00e9rivasculaires qui entourent les vaisseaux sanguins et leur fournissent structure et entretien, entre autres fonctions). La plus grande innovation de Khalil a \u00e9t\u00e9 de g\u00e9n\u00e9rer les trois types de cellules dans le m\u00eame milieu, le m\u00e9lange de nutriments et de mol\u00e9cules de signalisation dans lequel les cellules d\u00e9riv\u00e9es des cellules souches sont cultiv\u00e9es.<\/p>\n

La combinaison des signaux dans le milieu d\u00e9termine le type de cellule final dans lequel une cellule souche m\u00fbrira. Il est donc beaucoup plus facile de cultiver chaque type de cellule s\u00e9par\u00e9ment dans un milieu sp\u00e9cialement adapt\u00e9 que de trouver un m\u00e9lange qui fonctionne pour les trois.<\/p>\n

En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, explique Richards, les virologues g\u00e9n\u00e8rent un type de cellule souhait\u00e9 en utilisant la m\u00e9thode la plus simple, ce qui signifie cultiver chaque type de cellule, puis observer les effets de l’infection virale sur celui-ci de mani\u00e8re isol\u00e9e. Cependant, cette approche peut limiter les r\u00e9sultats de plusieurs mani\u00e8res. Premi\u00e8rement, il peut \u00eatre difficile de distinguer les diff\u00e9rences dans la fa\u00e7on dont les types de cellules r\u00e9agissent \u00e0 un virus des diff\u00e9rences caus\u00e9es par les cellules cultiv\u00e9es dans diff\u00e9rents milieux.<\/p>\n

\u00ab\u00a0En fabriquant ces cellules dans des conditions identiques, nous avons pu voir avec une r\u00e9solution beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e les effets du virus sur ces diff\u00e9rentes populations cellulaires, ce qui \u00e9tait essentiel pour former une hypoth\u00e8se solide sur les m\u00e9canismes de risque et de progression des sympt\u00f4mes vasculaires\u00a0\u00bb, Khalil dit.<\/p>\n

Deuxi\u00e8mement, l\u2019infection de types de cellules isol\u00e9es par un virus ne repr\u00e9sente pas avec pr\u00e9cision ce qui se passe dans le corps, o\u00f9 les cellules sont en communication constante lorsqu\u2019elles r\u00e9agissent \u00e0 l\u2019exposition virale. En effet, les travaux de Richards et Khalil ont finalement r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que la communication entre les types de cellules infect\u00e9es et non infect\u00e9es joue un r\u00f4le essentiel dans les effets vasculaires du COVID-19.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Le domaine de la virologie n\u00e9glige souvent l’importance de consid\u00e9rer la mani\u00e8re dont les cellules influencent d’autres cellules et de concevoir des mod\u00e8les pour refl\u00e9ter cela\u00a0\u00bb, explique Richards. \u00ab\u00a0Les cellules ne sont pas infect\u00e9es de mani\u00e8re isol\u00e9e, et la valeur de notre mod\u00e8le r\u00e9side dans le fait qu’il nous permet d’observer ce qui se passe entre les cellules lors de l’infection.\u00a0\u00bb<\/p>\n

L\u2019infection virale des cellules musculaires lisses a des effets indirects plus larges<\/h2>\n

Lorsque les chercheurs ont expos\u00e9 leurs cellules au SRAS-CoV-2, les cellules musculaires lisses et les p\u00e9ricytes ont \u00e9t\u00e9 infect\u00e9s \u2013 les premi\u00e8res \u00e0 des niveaux particuli\u00e8rement \u00e9lev\u00e9s, et cette infection a entra\u00een\u00e9 une forte expression de g\u00e8nes inflammatoires \u2013 mais les cellules endoth\u00e9liales ont r\u00e9sist\u00e9 \u00e0 l\u2019infection. Les cellules endoth\u00e9liales ont montr\u00e9 une certaine r\u00e9ponse \u00e0 l’exposition virale, probablement en raison d’interactions avec des prot\u00e9ines \u00e0 la surface du virus. En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, les cellules endoth\u00e9liales se serrent \u00e9troitement pour former une barri\u00e8re solide qui maintient le sang \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur des vaisseaux sanguins et emp\u00eache les virus d\u2019en sortir.<\/p>\n

Lorsqu\u2019elles sont expos\u00e9es au SRAS-CoV-2, les jonctions entre les cellules endoth\u00e9liales semblent s\u2019affaiblir l\u00e9g\u00e8rement. Les cellules pr\u00e9sentaient \u00e9galement des niveaux accrus d\u2019esp\u00e8ces r\u00e9actives de l\u2019oxyg\u00e8ne, qui sont des sous-produits nocifs de certains processus cellulaires.<\/p>\n

Cependant, de grands changements dans les cellules endoth\u00e9liales ne se sont produits qu\u2019apr\u00e8s que les cellules ont \u00e9t\u00e9 expos\u00e9es \u00e0 des cellules musculaires lisses infect\u00e9es. Cela a d\u00e9clench\u00e9 des niveaux \u00e9lev\u00e9s de signalisation inflammatoire dans les cellules endoth\u00e9liales. Cela a entra\u00een\u00e9 des changements dans l\u2019expression de nombreux g\u00e8nes pertinents pour la r\u00e9ponse immunitaire. Certains des g\u00e8nes affect\u00e9s \u00e9taient impliqu\u00e9s dans les voies de coagulation, qui \u00e9paississent le sang et peuvent ainsi provoquer des caillots sanguins et des \u00e9v\u00e9nements vasculaires associ\u00e9s.<\/p>\n

Les jonctions entre les cellules endoth\u00e9liales ont connu un affaiblissement beaucoup plus important apr\u00e8s une exposition \u00e0 des cellules musculaires lisses infect\u00e9es, ce qui entra\u00eenerait une fuite de sang et une propagation virale. Tous ces changements se sont produits sans que le SRAS-CoV-2 n\u2019infecte les cellules endoth\u00e9liales.<\/p>\n

Ce travail montre que l\u2019infection virale des cellules musculaires lisses, et la signalisation qui en r\u00e9sulte aux cellules endoth\u00e9liales, est la cheville ouvri\u00e8re des dommages vasculaires caus\u00e9s par le SRAS-CoV-2. Cela n\u2019aurait pas \u00e9t\u00e9 \u00e9vident si les chercheurs n\u2019avaient pas pu observer les cellules interagir les unes avec les autres.<\/p>\n

Pertinence clinique des r\u00e9sultats des cellules souches<\/h2>\n

Les effets observ\u00e9s par les chercheurs \u00e9taient coh\u00e9rents avec les donn\u00e9es des patients. Certains des g\u00e8nes dont l\u2019expression a chang\u00e9 dans leur mod\u00e8le d\u00e9riv\u00e9 de cellules souches ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s comme marqueurs de risque \u00e9lev\u00e9 de complications vasculaires chez les patients atteints de COVID-19 pr\u00e9sentant des infections graves.<\/p>\n

De plus, les chercheurs ont d\u00e9couvert qu\u2019une souche ult\u00e9rieure du SRAS-CoV-2, une variante omicron, avait des effets beaucoup plus faibles sur les cellules vasculaires et p\u00e9rivasculaires que la souche virale d\u2019origine. Cela concorde avec les niveaux r\u00e9duits de complications vasculaires observ\u00e9s chez les patients atteints de COVID-19 infect\u00e9s par des souches r\u00e9centes.<\/p>\n

Apr\u00e8s avoir identifi\u00e9 les cellules musculaires lisses comme site principal de l’infection par le SRAS-Cov-2 dans le syst\u00e8me vasculaire, les chercheurs ont ensuite utilis\u00e9 leur syst\u00e8me mod\u00e8le pour tester la capacit\u00e9 d’un m\u00e9dicament \u00e0 pr\u00e9venir l’infection des cellules musculaires lisses. Ils ont d\u00e9couvert que le m\u00e9dicament, le N, N-Dim\u00e9thyl-D-\u00e9rythrosphingosine, pouvait r\u00e9duire l’infection du type cellulaire sans nuire aux muscles lisses ou aux cellules endoth\u00e9liales.<\/p>\n

Bien que la pr\u00e9vention des complications vasculaires du COVID-19 ne soit pas un besoin aussi urgent avec les souches virales actuelles, les chercheurs voient cette exp\u00e9rience comme la preuve que leur mod\u00e8le de cellules souches pourrait \u00eatre utilis\u00e9 pour le d\u00e9veloppement futur de m\u00e9dicaments.<\/p>\n

Les nouveaux coronavirus et autres agents pathog\u00e8nes \u00e9voluent fr\u00e9quemment, et lorsqu\u2019un futur virus entra\u00eene des complications vasculaires, ce mod\u00e8le pourrait \u00eatre utilis\u00e9 pour tester rapidement des m\u00e9dicaments afin de trouver des th\u00e9rapies potentielles alors que le besoin est encore \u00e9lev\u00e9. Le syst\u00e8me mod\u00e8le pourrait \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9 pour r\u00e9pondre \u00e0 d\u2019autres questions sur les cellules vasculaires, sur la mani\u00e8re dont ces cellules interagissent et r\u00e9agissent aux virus.<\/p>\n

\u00ab\u00a0En int\u00e9grant des strat\u00e9gies de bio-ing\u00e9nierie dans l’analyse d’une question fondamentale en pathologie virale, nous avons relev\u00e9 d’importants d\u00e9fis pratiques dans la mod\u00e9lisation de la maladie humaine en culture et avons acquis de nouvelles connaissances sur l’infection par le SRAS-CoV-2\u00a0\u00bb, explique Mooney.<\/p>\n

\u00ab\u00a0Notre approche interdisciplinaire nous a permis de d\u00e9velopper un mod\u00e8le am\u00e9lior\u00e9 de cellules souches pour l’infection du syst\u00e8me vasculaire\u00a0\u00bb, explique Jaenisch, \u00e9galement professeur de biologie au Massachusetts Institute of Technology. \u00ab\u00a0Notre laboratoire applique d\u00e9j\u00e0 ce mod\u00e8le \u00e0 d’autres questions d’int\u00e9r\u00eat, et nous esp\u00e9rons qu’il pourra constituer un outil pr\u00e9cieux pour d’autres chercheurs.\u00a0\u00bb<\/p>\n

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