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Une équipe des Pays-Bas a réussi à capturer des images en 3D des cellules des voies respiratoires humaines infectées par le SARS-CoV-2 en utilisant une technique microscopique extraordinaire. Ces images montrent comment le coronavirus modifie la structure des cellules qu’il infecte et pourraient contribuer au développement de médicaments.

Des images 3D du SARS-CoV-2

Les chercheurs de l’université d’Utrecht ont cultivé des cellules prélevées dans le nez de volontaires sains et ont infecté certaines d’entre elles avec le coronavirus. Ils ont ensuite coloré les cellules avec des colorants fluorescents qui se lient aux membranes grasses (les parties bleues dans la vidéo ci-dessous), aux protéines (magenta) et à la protéine S du coronavirus (rose).

Ensuite, les cellules ont été découpées par des enzymes et incorporées dans un gel. Lorsqu’on ajoute de l’eau à ce gel, il gonfle, agrandissant ainsi les structures incorporées. Cette technique, appelée microscopie d’expansion, a été mise au point par d’autres groupes, mais cette équipe l’a améliorée, ce qui lui permet de décupler les échantillons dans chaque dimension.

Cela signifie que les microscopes optiques peuvent effectivement résoudre des structures de seulement 20 nanomètres de large – y compris le virus SARS-CoV-2, dont le diamètre est d’environ 100 nanomètres – alors que normalement ils ne peuvent pas résoudre des objets inférieurs à 200 nanomètres.

Les images obtenues montrent que de grands compartiments membranaires impliqués dans la formation du virus apparaissent à l’intérieur des cellules infectées des voies respiratoires. En colorant une protéine spécifique, l’équipe a identifié ces structures comme étant des corps multivésiculaires ayant atteint une taille anormale. Ces structures ont également été observées dans des images de microscopie électronique de cellules infectées par le SARS-CoV-2, mais leur identité n’était pas claire.

Deux types de structures dans les voies respiratoires

Les surfaces des cellules des voies respiratoires humaines sont recouvertes de deux types de structures ressemblant à des poils. Les plus gros, appelés cils, battent pour déplacer le mucus le long des voies respiratoires et les garder exemptes de poussière. Les microvillosités, plus petites, augmentent la surface des cellules pour faciliter l’absorption.

Dans les cellules infectées, les microvillosités s’allongent et sont parfois ramifiées. Dans cette vidéo, des points roses révèlent la présence des protéines de pointe le long de celles-ci, souvent juste à leur extrémité. Cela suggère que de nouveaux virus bourgeonnent à partir des extrémités des microvillosités dans les cellules des voies respiratoires, ce qui est connu pour se produire avec d’autres virus tels que les virus de la grippe.

Les images montrent également que l’infection par le COVID-19 endommage ces cils, qui sont regroupés et déformés dans les cellules infectées. La raison n’est pas claire, car ils ne présentent aucune protéine de pointe.

L’équipe a également infecté des cellules prélevées à l’origine sur des reins de singe. Ces cellules ont généralement une surface lisse, mais les cellules infectées présentent de nombreuses protubérances appelées filopodes, à partir desquelles les virus semblent bourgeonner. L’équipe pense que le processus qui provoque la formation des filopodes est le même que celui qui rend les microvillosités plus longues dans les cellules des voies respiratoires.

Le New Scientist a contacté les chercheurs, mais ils n’ont pas voulu discuter de leurs résultats avant qu’ils ne soient publiés dans une revue à comité de lecture.

Cette recherche a été pré-publiée dans bioXriv.

Source : New Scientist
Crédit photo : StockPhotoSecrets 

Des images 3D montrent le COVID-19 infecter des cellules respiratoiresmartinBiologie
Une équipe des Pays-Bas a réussi à capturer des images en 3D des cellules des voies respiratoires humaines infectées par le SARS-CoV-2 en utilisant une technique microscopique extraordinaire. Ces images montrent comment le coronavirus modifie la structure des cellules qu'il infecte et pourraient contribuer au développement de médicaments. Des images...