L'augmentation liée à l'âge du risque de maladie grave et de décès par COVID-19 reflète les tendances antérieures observées avec les infections. Ces tendances peuvent aider à comprendre les mécanismes sous-jacents à la caractéristique clinique. Une étude récente publiée dans le serveur de pré-impression medRxiv * en août 2020 montre l'effet de l'âge et du sexe sur les taux d'hospitalisation au COVID-19 aux États-Unis et aide à comprendre comment la fonction immunitaire est impliquée dans cette pandémie.
Sommaire
Phases du COVID-19
Le COVID-19 est maintenant connu pour se manifester en trois phases, premièrement, des symptômes légers de toux sèche et de fièvre, après quoi la plupart des patients guérissent. Deuxièmement, certains patients développent une pneumonie virale et doivent être hospitalisés. Troisièmement, certains de ces patients hospitalisés développent des difficultés respiratoires critiques, des événements similaires à un accident vasculaire cérébral et une destruction des ganglions lymphatiques, environ trois semaines après l'apparition des symptômes, nécessitant une admission en unité de soins intensifs (USI).
De nombreux patients atteints de COVID-19 présentent une lymphopénie tôt dans l'évolution de la maladie, ce qui sert de marqueur de la progression de la maladie et de la mortalité. Des essais cliniques sont en cours pour évaluer les immunothérapies et les vaccins basés sur l'immunité des lymphocytes T, car il est prouvé que ceux-ci sont plus efficaces que l'immunité humorale seule dans cette condition. En effet, les patients asymptomatiques COVID-19 ont une forte réponse des lymphocytes T sans ou avant la détection d'anticorps.
Risque de gravité lié à l'âge du COVID-19
De nombreuses études ont montré que le risque grave de COVID-19 augmente avec l'âge et est le plus faible chez les moins de 20 ans. La question de savoir si le risque d'infection est également faible chez les patients plus jeunes est controversée à l'heure actuelle, mais la progression de la maladie est beaucoup moins fréquente dans ce groupe d'âge.
L'étude actuelle explore le lien entre l'augmentation du risque de COVID-19 liée à l'âge et l'involution thymique ainsi que la production de cellules T.
Relation inverse simple
Dans les infections comme résistantes à la méthicilline Staphylococcus aureus (SARM) et le pneumocoque, le virus du Nil occidental et la leucémie myéloïde chronique (LMC), ainsi que les cancers du cœur et du cerveau, le risque est connu pour doubler tous les 16 ans d'âge ou augmenter de 4,5% par an. C'est précisément la vitesse à laquelle le volume thymique et la production de cellules T diminuent de moitié tous les 16 ans.
Ceci montre donc une simple relation inverse entre le risque de maladie et la production de cellules T. Le biais bien connu en faveur de la maladie chez les hommes correspond également à ce modèle, puisque les hommes ont environ 1,5 fois plus de risque de cancer et de maladie infectieuse et une production de cellules T 1,5 fois plus faible que les femmes.
Le biais masculin dans le risque de COVID-19 est évident, avec 33% de risque d'hospitalisation accru et 90% de risque de mortalité accru chez les hommes et est très similaire au risque de cancer plus élevé chez les hommes. Cela peut indiquer deux étapes de risque accru chez les hommes, une avant et une après l'hospitalisation, cette dernière étant médiée par l'activation de l'IL-6 et l'abondance de cytokines dérégulée qui en résulte – la soi-disant « tempête de cytokines '' – encore une fois probablement le résultat de dysfonctionnement des lymphocytes T.
Les chercheurs commentent: «En tant que tels, les modèles fondamentaux de l'incidence de la maladie en ce qui concerne à la fois l'âge et le sexe peuvent être directement liés aux différences du système immunitaire adaptatif. Nous avons donc testé pour voir si le COVID-19 suit la même tendance. »
Explorer les données d'hospitalisation
Les chercheurs ont choisi d'utiliser les données d'hospitalisation comme étant plus fiables que le nombre de cas, qui dépend des stratégies de dépistage. Ils ont constaté que l'incidence des hospitalisations pour cette maladie dans de nombreux pays double tous les 16 ans. Cependant, l'incidence des cas n'est pas très différente selon les groupes d'âge après 20 ans. Cela pourrait être dû au fait que tous les adultes ont une exposition uniforme et fiable au virus tout en suivant l'exposition, le risque d'hospitalisation double avec tous les 16 ans supplémentaires.
Les chercheurs ont utilisé une « infection sévère '' comme indice d'hospitalisation, tous les autres cas étant classés comme « légers ''. En utilisant un modèle SIR (Susceptible-Infected-Removed), et en supposant que le risque de maladie grave suite à une infection est de 0,044 par an de l'âge, ils incluaient également d'autres facteurs tels que l'engagement social en fonction de l'âge, le contact avec une infection légère ou grave et la transmission environnementale sans contact direct avec le cas. De cette manière, ils ont prédit la répartition par âge des hospitalisations en France. Ce pays avait un ensemble de données magnifiquement complet de cas confirmés par âge.
Ils ont constaté que, comme prévu, le risque de maladie grave augmente de façon exponentielle avec l'âge, parallèlement à la chute de la fonction thymique avec l'âge supérieur à 20 ans. Le groupe d'âge des moins de 20 ans avait une protection immunitaire supplémentaire de 53 à 77% contre le COVID-19 sévère, peut-être en raison d'anticorps à réaction croisée contre d'autres coronavirus ou d'autres virus respiratoires, qui surviennent plus fréquemment dans ce groupe d'âge. Environ 40% à 60% des personnes sans antécédents d'exposition ont des lymphocytes T CD4 réactifs au SRAS-CoV-2. Des facteurs de confusion tels que les différences d'exposition et d'infectivité des contacts se sont avérés ne jouer aucun rôle dans le taux d'hospitalisation en fonction de l'âge.
Le mécanisme derrière cette association n'est pas clair, mais un bon candidat est l'épuisement des lymphocytes T dû à une charge antigénique élevée. Ceci est associé à l'épuisement de clones spécifiques et à une faible fonction effectrice. On a constaté que cela se produisait dans les cancers et les infections et pour prédire la mortalité. Avec une faible production de cellules T avec l'âge, l'épuisement devient plus probable et a été observé dans un modèle de cancer de souris.
«Âge effectif du COVID-19»
La courbe de mortalité du COVID-19 est exponentiellement plus élevée avec l'âge par rapport à la courbe d'hospitalisation. Cela pourrait être combiné avec l'IMC et d'autres facteurs de risque, y compris les maladies cardiovasculaires, qui ont également un taux d'augmentation exponentielle avec l'âge, pour arriver à un âge COVID-19 pour chaque individu.
En combinant l'augmentation du risque de maladie cardiovasculaire et le déclin des cellules T avec l'âge, ils ont obtenu l'augmentation observée du risque de mortalité par COVID-19 avec l'âge. Les chercheurs disent qu'en termes de risque, «Tant pour l'incidence hospitalière que pour la mortalité, les hommes ont en fait ~ 6 ans de plus que les femmes. »
En d'autres termes, le risque de mourir du COVID-19 est proportionnel au risque de maladie cardiovasculaire et inversement proportionnel à la production de cellules T. Ainsi, soulignent-ils, « Il est peu probable qu'une maladie cardiovasculaire soit un facteur de risque d'hospitalisation mais pourrait être une progression ultérieure de la maladie. »
Risque le plus faible dans le groupe d'âge des 5 à 17 ans
Le risque de COVID-19 est plus élevé chez les enfants de moins de 4 ans, mais diminue ensuite aux niveaux les plus bas observés jusqu'à l'âge de 17 ans aux États-Unis, comme cela se voit également avec les infections bactériennes. Cela pourrait être dû aux effets de l'âge sur l'exposition, sur la progression de la maladie, sur les taux d'infection après exposition et sur l'infectivité de l'individu.
Implications
Les chercheurs résument que s'il n'y a apparemment aucune différence dans le risque d'infection ou la transmissibilité, « La simple relation inverse entre le risque et la taille du thymus que nous rapportons ici suggère que les thérapies basées sur les mécanismes des lymphocytes T peuvent être une cible prometteuse. » Ces résultats pourraient également aider à comprendre comment le COVID-19 évolue vers une maladie grave et à atténuer sa gravité.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
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