Comment COVID-19 affecte le système nerveux

Un nouvel article publié dans la revue JAMA Neurologie en mai 2020 discute de la présentation et des complications de COVID-19 par rapport au système nerveux.

La pandémie de COVID-19 a causé des centaines de milliers de cas de pneumonie grave et de détresse respiratoire, dans 188 pays et territoires du monde. L'agent causal, SARS-CoV-2, est un nouveau coronavirus, avec des complications pulmonaires bien connues. Cependant, les preuves s'accumulent que le virus affecte également d'autres organes, tels que le système nerveux et le cœur.

Les coronavirus: un aperçu

Les coronavirus sont un groupe de grands virus à ARN enveloppé qui infectent à la fois les animaux et les humains. Les infections humaines se sont révélées être causées par 7 coronavirus, à savoir le coronavirus humain (HCoV) –229E, HCoV-NL63, HCoV-HKU1, HCoV-OC43, MERS-CoV, SARS-CoV-1 et SARS-CoV- 2.

Parmi ceux-ci, les trois derniers sont connus pour provoquer des maladies humaines graves. Bien que le HCoV soit davantage associé aux manifestations respiratoires, trois d'entre eux sont connus pour infecter les neurones: HCoV-229E, HCoV-OC43 et SARS-CoV-1.

La présente étude vise à contribuer à la connaissance du neurotropisme du SRAS-CoV-2, ainsi que de ses complications neurologiques post-infectieuses. Ce virus infecte l'homme via le récepteur ACE2 dans divers tissus, y compris l'épithélium des voies respiratoires, les cellules rénales, l'intestin grêle, le tissu pulmonaire proprement dit et les cellules endothéliales.

Étant donné que l'endothélium se trouve dans les vaisseaux sanguins dans tout le corps, cela offre une voie potentielle aux CoV pour se localiser dans le cerveau. De plus, un rapport récent montre que l'ACE2 se trouve également sur les neurones cérébraux, les astrocytes et les oligodendrocytes, en particulier dans quelques zones comme la substantia nigra, les ventricules, le gyrus temporal moyen et le bulbe olfactif.

Fait intéressant, l'ACE2 dans le tissu neuronal s'exprime non seulement à la surface mais aussi dans le cytoplasme. Ces résultats peuvent impliquer que le SRAS-CoV-2 peut infecter les neurones et les cellules gliales dans toutes les parties du système nerveux central.

Comment la neuroinvasion se produit-elle avec le SRAS-CoV-2?

Les connaissances actuelles indiquent la possibilité d'une invasion virale des cellules nerveuses par plusieurs mécanismes. Ceux-ci comprennent le transfert du virus à travers les synapses des cellules infectées, l'entrée dans le cerveau par le nerf olfactif, l'infection de l'endothélium vasculaire et la migration des globules blancs infectés à travers la barrière hémato-encéphalique (BBB).

Il a été démontré que les coronavirus se propagent le long du nerf à partir des terminaisons nerveuses périphériques, à travers les synapses, et pénètrent donc dans le cerveau, dans plusieurs études sur de petits animaux. Ceci est facilité par la présence d'une voie d'endocytose ou d'exocytose entre les neurones du cortex moteur et d'une autre voie vésiculaire sécrétoire entre les neurones et les cellules satellites.

Le transport axonal rapide se produit en utilisant des microtubules axonaux, permettant au virus d'atteindre le corps cellulaire neuronal par une version rétrograde de ce mécanisme.

Une éventuelle propagation par voie olfactive est signalée par la survenue d'anosmie isolée et d'ageusie. Dans un tel cas, le virus pourrait traverser la plaque cribriforme pour pénétrer dans le système nerveux central (SNC) par le nez. Cependant, de nouvelles recherches non publiées suggèrent que les neurones olfactifs manquent d'ACE2, contrairement aux cellules de l'épithélium olfactif. Cela pourrait signifier qu'une lésion virale de l'épithélium olfactif, et non des neurones olfactifs, est responsable de l'anosmie, mais d'autres études seront nécessaires pour le confirmer.

Traversée du BBB

Le virus pourrait également traverser le BBB via deux mécanismes distincts. Dans le premier cas, les cellules endothéliales vasculaires infectées pourraient transporter le virus à travers le vaisseau sanguin dans les neurones. Une fois sur place, le virus pourrait commencer à bourgeonner et infecter davantage de cellules.

Le deuxième mécanisme passe par les globules blancs infectés qui traversent le BBB – le soi-disant mécanisme du cheval de Troie, bien connu pour son rôle dans le VIH. Le BBB enflammé permet un afflux de cellules immunitaires et de cytokines, et même, peut-être, de particules virales dans le cerveau. Les lymphocytes T, cependant, ne permettent pas au virus de se répliquer bien qu'ils puissent être infectés.

Caractéristiques neurologiques dans COVID-19

D'après les données limitées sur les manifestations neurologiques liées au COVID-19, il est clair que les maux de tête, l'anosmie et l'ageusie sont parmi les symptômes les plus courants. Cependant, d'autres résultats incluent un accident vasculaire cérébral et des états de conscience anormaux.

Alors que des maux de tête surviennent dans un tiers des cas confirmés, l'anosmie ou l'agueusie montre une prévalence beaucoup plus variable. En Italie, environ un cinquième des cas présentaient ces symptômes, alors que près de 90% des patients en Allemagne présentaient de tels symptômes.

Les chercheurs disent: «Compte tenu des rapports d'anosmie se présentant comme un symptôme précoce de COVID-19, des tests dédiés pour l'anosmie peuvent offrir le potentiel de détection précoce d'une infection à COVID-19.»

Une altération de la conscience peut survenir chez jusqu'à 37% des patients, en raison de divers mécanismes comme une infection et des lésions cérébrales directes, une encéphalopathie toxico-métabolique et une maladie démyélinisante. L'encéphalite n'a pas été documentée à la suite de COVID-19.

L'encéphalopathie toxique et métabolique peut survenir en raison d'une multitude de perturbations de la fonction métabolique et endocrinienne. Ceux-ci comprennent des déséquilibres électrolytiques et minéraux, une insuffisance rénale et une tempête de cytokines, une hypo- ou hyperglycémie et un dysfonctionnement hépatique. Les patients âgés, malades ou présentant déjà des symptômes de démence ou souffrant de malnutrition sont plus à risque de développer cette condition.

Les complications neurologiques moins courantes comprennent le syndrome de Guillain-Barre, qui est une maladie démyélinisante inflammatoire aiguë post-virale, et des événements cérébrovasculaires, y compris un AVC.

Les thérapies COVID-19 sont-elles liées aux manifestations neurologiques?

À l'heure actuelle, de nombreux médicaments différents sont utilisés pour traiter cette condition.

La chloroquine et l'hydroxychloroquine, par exemple, peuvent provoquer une psychose, une neuropathie périphérique et cette dernière peut aggraver les symptômes de la myasthénie grave. Le tocilizumab, un bloqueur de l'IL-6, est destiné à réduire la libération excessive de cytokines qui se produit dans une inflammation sévère. Bien que son entrée dans le SNC soit limitée, elle peut parfois provoquer des maux de tête et des étourdissements.

Précautions pour les patients COVID-19 souffrant de troubles neurologiques

Si un patient a déjà des conditions neurologiques qui nécessitent des soins particuliers, il est susceptible d'être plus à risque de COVID-19, en raison de problèmes pulmonaires, cardiaques ou hépatiques coexistants, d'une maladie rénale (sous dialyse), s'il est en surpoids ou sur des médicaments immunosuppresseurs. En outre, les chances sont élevées qu'elles se trouvent dans une maison de soins infirmiers, où de nombreux pays ont signalé de graves épidémies.

L'étude résume: «Les cliniciens devraient continuer à surveiller étroitement les patients pour détecter les maladies neurologiques. La détection précoce des déficits neurologiques peut conduire à de meilleurs résultats cliniques et à de meilleurs algorithmes de traitement. »