De nombreux chercheurs tentent d'identifier les facteurs de risque de COVID-19 grave ou critique. Un article récent dans la revue Hypothèses médicales en septembre 2020 suggère que l'activation de la classe des macrophages est l'un des facteurs qui déterminent le phénotype clinique de l'infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Cellule de macrophage isolée sur fond noir, monocyte, vue rapprochée de la cellule immunitaire, illustration 3D. Crédit d'image: Kateryna Kon / Shutterstock
Macrophages et risque variable de COVID-19
Les macrophages pulmonaires atteignent cet organe en trois vagues successives à différents stades de développement. Les macrophages chez les enfants et chez les adultes doivent être comparés afin de comprendre comment la gravité de la maladie varie avec le degré de développement de la population de macrophages.
De nombreuses études démontrent qu'une augmentation soutenue de l'IL-6 et de l'IL-1 est liée à de faibles chances de survie dans le syndrome de détresse respiratoire de l'adulte (SDRA), qui est une caractéristique classique du COVID-19 sévère ou critique. Cette dernière condition est caractérisée par une hyper-inflammation systémique appelée tempête de cytokines, ou syndrome d'activation des macrophages (MAS).
En revanche, les enfants ne sont pas aussi sensibles aux formes sévères de COVID-19, comme en Italie, où près de 28 000 patients sont décédés, mais seulement 3 de moins de 18 ans, au 13 mai 2020. Ces chiffres gagnent en pertinence par rapport aux nombre total de patients atteints de COVID-19, à ~ 214 000, et celui des patients pédiatriques, à ~ 4 500.
Les personnes âgées à risque plus élevé de COVID-19 sévère
Les personnes âgées semblent présenter un risque plus élevé de décès dû au COVID-19 en raison d'une fonction immunitaire plus faible avec le vieillissement, ce qui peut entraîner un dérèglement et une tempête de cytokines.
D'autre part, la protection apparente des enfants contre la mort due à cette infection a été attribuée à un profil variable des récepteurs de l'enzyme de conversion 2 de l'angiotensine (ACE2) dans ce groupe, le niveau d'expression de l'ECA2 dans le tissu pulmonaire étant réduit. Cependant, cela reste hypothétique. De plus, dit l'auteur, cela favoriserait plutôt que protégerait contre une tempête de cytokines, puisque l'infection SARS-CoV-2 agit via ce mécanisme.
Une régulation à la baisse ACE2 indique un mauvais pronostic
Lorsque l'expression d'ACE2 est abaissée, le rapport ACE / ACE2 augmente, ce qui est un facteur de mauvais pronostic dans la maladie pulmonaire et est également un marqueur de nombreuses maladies chroniques liées à un mauvais résultat dans le COVID-19. Dans tous les cas, il ne semble pas y avoir d'association avec l'âge du patient et le niveau d'ACE2 dans le liquide de lavage bronchoalvéolaire dans les études antérieures.
Un article de 2016 montre les trois vagues de macrophages qui peuplent les poumons. Les deux premiers surviennent pendant le développement intra-utérin, chez la souris, et le troisième dans la vie postnatale. On peut donc s'attendre à ce que les enfants aient plus des deux premières lignées de cellules macrophages.
Chacun de ceux-ci peut être retracé à différents groupes de macrophages dans le poumon mature, avec différents marqueurs de la membrane cellulaire. Certaines recherches indiquent que ACE2 ne se trouve pas sur tous les macrophages. Les trois types de macrophages dans le poumon ne basculent pas entre eux mais interagissent pendant les réponses immunitaires.
Différents sous-groupes de macrophages réagissent différemment à l'infection
Cela a pour effet qu'à des âges différents, les trois sous-groupes de macrophages peuvent induire une réponse inflammatoire et immunitaire différente après une exposition aux mêmes antigènes. Ceci est particulièrement vrai pour les pathogènes respiratoires, qui sont en grande partie contrés par les macrophages dans la phase précoce. L'auteur commente que ceci « peut expliquer la gamme de scénarios cliniques allant des symptômes asymptomatiques aux symptômes de type rhume ou à la pneumonie dramatique. »
L'antigène de pointe de coronavirus déclenche une réponse monocyte / macrophage humain in vitro via la voie NF-kappaB, bien que cette découverte provienne d'une étude d'une seule population de macrophages. De plus, les macrophages tissulaires résidant dans les poumons, les lymphocytes T mémoire du poumon, pourraient présenter une réaction croisée avec le virus et faciliter une clairance virale rapide. Ainsi, leur présence peut empêcher le COVID-19 progressif en réduisant le niveau d'inflammation pulmonaire, les dommages endothéliaux et l'accumulation de macrophages dans des proportions dangereuses.
Différentes populations de macrophages peuvent être trouvées de manière similaire dans d'autres cibles d'organes, comme le cœur, où les fibroblastes intracardiaques ou les macrophages sont nécessaires pour que des lésions myocardiques se produisent.
Mécanismes à découvrir
Certaines études suggèrent que le virus module l'activation de l'inflammasome NLRP3, ce qui conduit au recrutement de macrophages et conduit à des lésions généralisées des alvéoles. L'interaction de l'inflammasome avec le récepteur ACE2 peut varier en fonction de la population spécifique de macrophages. Cela peut valoir la peine d'être étudié pour comprendre comment les patients âgés par rapport aux jeunes atteints de COVID-19 réagissent à l'infection.
Les patients atteints de COVID-19 sévère qui nécessitaient des soins en unité de soins intensifs (USI) avaient également une proportion plus élevée et le nombre absolu de cellules mononucléées du sang périphérique avec CD14+ CD16+ marqueurs, indiquant la production de la cytokine inflammatoire IL-6.
D'autres mécanismes proposés sous-tendant les schémas distinctifs de létalité chez les patients jeunes et âgés atteints de COVID-19 comprennent l'absence d'implication du cœur, des alvéoles pulmonaires et des reins, différents niveaux d'expression de ACE2 et TMPRSS2, ainsi qu'une variation du système immunitaire. réponse, qui inhibe les voies hyper-inflammatoires. Ceux-ci peuvent être liés aux différents modèles de macrophages dans le poumon à diverses périodes de la vie humaine.
Implications
Compte tenu de l’importance spéculative de ces différences, l’étude conclut: «Les macrophages jouent un rôle central dans la détermination de la gravité du COVID-19, mais les conséquences de l'activation des macrophages dans différentes populations cellulaires sont encore des spéculations. D'autres expériences sont nécessaires. »
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