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Les scientifiques savent depuis un certain temps que les protéines « S » des caractéristiques du SARS-CoV-2 aident le virus à infecter son hôte en s’accrochant aux cellules saines. Maintenant, une nouvelle étude importante montre qu’elles jouent également un rôle-clé dans la maladie elle-même.

Une maladie vasculaire

Un article venant de cette étude montre également de manière concluante que le COVID-19 est une maladie vasculaire, en démontrant exactement comment le SARS-CoV-2 endommage et attaque le système vasculaire au niveau cellulaire. Ces résultats aident à expliquer la grande variété de complications apparemment sans lien entre elles du COVID-19 et pourraient ouvrir la voie à de nouvelles recherches pour des thérapies plus efficaces.

« Beaucoup de gens pensent qu’il s’agit d’une maladie respiratoire, mais il s’agit en fait d’une maladie vasculaire », explique le professeur adjoint de recherche Uri Manor, coauteur principal de cette étude. « Cela pourrait expliquer pourquoi certaines personnes ont des accidents vasculaires cérébraux et pourquoi certaines personnes ont des problèmes dans d’autres parties du corps. Le point commun entre ces maladies est qu’elles ont toutes un fondement vasculaire. »

Les chercheurs de Salk ont collaboré avec des scientifiques de l’université de Californie à San Diego pour rédiger cet article, notamment avec le coauteur principal Jiao Zhang et le coauteur principal John Shyy.

Si ces résultats en eux-mêmes ne sont pas entièrement une surprise, cet article fournit une confirmation claire et une explication détaillée pour la première fois du mécanisme par lequel la protéine S endommage les cellules vasculaires.

On s’accorde de plus en plus à dire que le SARS-CoV-2 affecte le système vasculaire, mais on ne savait pas exactement comment il le faisait. De même, les scientifiques qui étudient d’autres coronavirus soupçonnent depuis longtemps que la protéine S contribue à endommager les cellules endothéliales vasculaires, mais c’est la première fois que ce processus est documenté.

Un pseudovirus a entraîné des lésions

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont créé un « pseudovirus » entouré de la couronne classique de protéines S du SARS-CoV-2, mais ne contenant pas de véritable virus. L’exposition à ce pseudovirus a entraîné des lésions des poumons et des artères d’un modèle animal, ce qui prouve que la protéine S seule suffit à provoquer la maladie. Des échantillons de tissus ont révélé une inflammation des cellules endothéliales qui tapissent les parois des artères pulmonaires.

L’équipe a ensuite reproduit ce processus en laboratoire, en exposant des cellules endothéliales saines (qui tapissent les artères) à la protéine S. Ils ont montré que la protéine S endommageait les cellules en se liant à l’ACE2. Cette liaison a perturbé la signalisation moléculaire de l’ACE2 aux mitochondries (des organites qui produisent de l’énergie pour les cellules), ce qui a endommagé et fragmenté les mitochondries.

Des études antérieures ont montré un effet similaire lorsque les cellules étaient exposées au SARS-CoV-2, mais cette étude est la première à montrer que les dommages se produisent lorsque les cellules sont exposées à la protéine S seule.

De futures études avec des protéines S mutantes

« Si l’on supprime les capacités de réplication du virus, celui-ci continue d’avoir un effet dommageable majeur sur les cellules vasculaires, simplement en raison de sa capacité à se lier à ce récepteur ACE2, le récepteur de la protéine S », explique Manor. « D’autres études avec des protéines S mutantes permettront également de mieux comprendre l’infectivité et la gravité des SARS-CoV-2 mutants. »

Les chercheurs espèrent ensuite examiner de plus près le mécanisme par lequel la protéine ACE2 perturbée endommage les mitochondries et les amène à changer de forme.

Cette recherche a été publiée dans Circulation Research.

Source : Salk Institute
Crédit photo : Rawpixel