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SARS-CoV-2 entraîne une seule tempête de cytokine, découvertes d'étude

Après beaucoup de mois d'étudier le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) - l'agent pathogène de syndrôme respiratoire aigu sévère responsable de la pandémie actuelle de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19) - est beaucoup encore inconnu. Cependant, la preuve indique le cas d'une tempête de cytokine dans des cas sévères et critiques de COVID-19. Ce n'est pas seul à COVID-19 et s'est produit dans la majorité d'épidémies sévères de coronavirus et de grippe.

Cependant, il y a quelques différences frappantes dans le syndrome de libération de cytokines (CRS) en ces conditions et cela qui se produisent dans COVID-19. Une étude neuve publiée sur le medRxiv* de serveur de prétirage indique en novembre 2020 certains des seuls éléments de COVID-19-induced SRI et comment la compréhension de ces caractéristiques distinctives de la maladie pourrait aider en préparant des interventions spécifiques et des traitements.

Tempête de cytokine

Une tempête de cytokine, ou le SRI, se rapporte à une réaction hyper-inflammatoire concernant l'activation dysregulated d'un grand nombre de cellules immunisées et inflammatoires ; ces cellules pleuvoir à torrents à l'extérieur une pléthore de cytokines pro-inflammatoires. Ceci a installé une boucle de réaction positive ou un cercle vicieux de l'inflammation. Des tempêtes de cytokine sont associées aux niveaux supérieurs de mortalité dans les cas sévères COVID-19 et critiques.

Des études plus tôt ont décrit le procédé comme début avec des lésions tissulaires répandues cytokine-induites, suivies de dysfonctionnement de multi-organe et de mort faute d'intervention rapide.

La définition de SRI est une suite typique, et est caractérisée par des hauts niveaux des cytokines anti-inflammatoires, telles que les cascades de signalisation de l'interféron du type I (IFN) assistées par IFN-α et IFN-β. Ceux-ci, à leur tour, activent IL-12 et IFN-γ, qui est un type II IFN. Des voies du type I IFN sont empêchées par IL-10, et certaines protéines virales, qui peuvent retarder ou modulent cette réaction, comme observé dans COVID-19 sévère.

Recherche des différences dans le SRI dans cinq viraux infection

Le fait demeure que la réaction immunitaire dans différents viraux infection, y compris Radars à ouverture synthétique-CoV et MERS-CoV - deux betacoronaviruses dans la même famille que SARS-CoV-2 - ainsi qu'et la grippe A, n'est pas particulièrement comprise, particulièrement dans leurs stades précoces. Une telle connaissance a pu aider à éviter l'étape progressive d'une maladie à son étape sévère et le développement du SRI.

Les orientations actuelles d'étude sur les différences dans les cytokines ont relâché par ces virus. Les chercheurs ont employé la littérature prépubliée et publiée procurable pour l'information sur 98 cytokines, y compris des interférons, des interleukines, des facteurs de croissance tumorale et des chémokines liés au SRI.

Ils ont examiné particulièrement des changements de ces molécules dans les patients infectés par cinq virus SRI-entraînants importants : les deux H5N1 de sous-types de virus de la grippe A et 91 H7N9, Radars à ouverture synthétique-CoV, MERS-CoV et SARS-CoV-2. Ils ont fini avec 38 cytokines significatives qui avaient été mesurées dans les patients réels.

Tandis que 16 cytokines étaient augmentées dans un viral infection spécifique dans au moins une étude, seulement cinq ont été augmentés dans chacun des cinq viraux infection. Ceci ne considère pas l'importance de modification, cependant.

Perturbation de réaction immunitaire dans les betacoronaviruses (bêta-CoVs)

Ils ont observé que toutes les cytokines mesurées ont été élevées dans des infections de la grippe A, mais avec les betacoronaviruses (bêta-CoVs), la configuration était plus diversifiée, avec quelques cytokines à la ligne zéro nivelle. La réaction de cytokine dans COVID-19 est à mi-chemin entre celle des autres bêta-CoVs et des virus de la grippe A. Ils ont conclu que ceci a indiqué la capacité des bêta-CoVs d'éluder la réaction immunitaire.

Il y avait huit boîtiers de cytokines basés sur le sens du changement de leur sécrétion après l'infection par chacun de ces virus. Le premier boîtier, I, contient TNF-α avec IL-2 et IL-10. Le premier est pro-inflammatoire et les autres anti-inflammatoires. Une augmentation a été vue seulement dans la grippe.

De même, les boîtiers III et VI, contenant des cytokines pro-inflammatoires aiment l'IL-6, le type I et II IFNs, et plusieurs chémokines, ont généralement enregistré une augmentation. Le boîtier IV comprend des cytokines comme l'IL-4 et l'IL-5, en grande partie sans modification dans des infections de CoV mais augmentés dans la grippe. L'IL-4 joue un rôle dans la différenciation Th2, et les dernières cellules peuvent sécréter IL-5 pour moduler le recrutement des éosinophiles.

Avec le boîtier VII et VIII, IL-15 et CCL5 sont sans modification dans COVID-19, mais l'ancien est impliqué dans la différenciation cellulaire de NK en tant qu'élément de la réaction antivirale immunisée innée. CCL5 est responsable de l'infiltration éosinophile, un procédé principal dans la guérison post-COVID-19. Le boîtier II comprend les cytokines qui ont été mesurées seulement dans H7N9, et le boîtier V seulement dans COVID-19.

SRI dans des infections de bêta-CoV

COVID-19 est associé à une réaction comme des bêta en termes de cytokines pro-inflammatoires, mais aux conserves certains, comme IL-2 et IL-10, qui seraient attendus être augmentés dans un viral infection. Ainsi, SARS-CoV-2 induit une réaction nettement plus faible du type I IFN que les autres bêta-CoVs ou les virus de la grippe A.

Avec le radar à ouverture synthétique, le type I IFN et les IL-12 en aval sont dus activé à la participation des cellules dendritiques matures, avec IL-12 activant indirectement IFN-γ, mais pas IL-10. Ceci a pu perpétuer les causes de la boucle SRI de réaction positive.

Dans MERS, le type I IFN est induit dans seulement quelques personnes, mais pas IL-12, IL-10 ou IFN-γ. Étrangement, IL-10, qui était ancien vraisemblablement anti-inflammatoire, maintenant est montré pour avoir l'activité pro-inflammatoire.

Ces deux infections de bêta-CoV induisent des réactions immunitaires innées nuies permettant à des macrophages alvéolaires ou à des neutrophiles d'être infectées, entraînant la lésion pulmonaire de plus en plus sévère. La condition pro-inflammatoire persistante de cytokine endommage le syndrome de détresse respiratoire aigu (ARDS) et sévère de poumon, menant à des taux de mortalité plus élevés. En fait, le radar à ouverture synthétique a été associé à la mort dedans environ 10% des patients, et à MERS dedans environ 34%, avec 2,3% dans COVID-19.

De nouveau, dans le radar à ouverture synthétique sévère, les niveaux IL-10 sont très bas mais haut dans MERS. En dépit de ceci, dans MERS, l'IL-4 et les niveaux IL-2 bas relâchent IFN-γ de l'inhibition, et les titres élevés d'IFN-γ induisent des niveaux du type II IFN.

SRI dans la grippe A

Dans la grippe A, cependant, la réaction antivirale est rapide, avec une boucle de contre-réaction négative intacte empêchant l'inflammation excessive. IFN-I est modulé par des protéines virales, mais reste intact et peut hyperactivated pour entraîner la mortalité dans la grippe sévère. De même, la défaillance de déclencher TGF-β peut augmenter la gravité de la maladie.

Une conclusion curieuse est que tandis que les cytokines qui règlent les cascades inflammatoires sont activées dans la grippe A, le SRI peut encore se produire. Ceci peut être le résultat du déficit de TGF-β, avec, supplémentaire, des cellules d'un handicap caractéristique de CD4 et de T CD8, en dépit de leur numéro abondant, dans le SRI. De nouveau, le phénotype anti-inflammatoire typique des monocytes qui est attendu pour se produire à la présentation des antigènes élevée, comme dans l'infection graduelle, ne se manifeste pas. Les monocytes restent ainsi dans une condition pro-inflammatoire continuelle d'activation, qui empêche la réaction d'hôte de s'abaisser.

Davantage d'étude aiderait à comprendre comment le SRI se produit dans la grippe sévère, en donnant le profil d'extension et d'activation de population des cellules immunitaires innées et adaptatives.

Quelles sont les implications ?

La principale différence entre les bêta-CoVs et les virus de la grippe semble être que tandis que la définition du SRI est pauvre en l'ancien, le système immunitaire dans la dernière infection demeure capable de résoudre la tempête de cytokine.

Mouvement propre horizontal de vecteur de signalisation de cellules de tempête de cytokine. Crédit d
Mouvement propre horizontal de vecteur de signalisation de cellules de tempête de cytokine. Crédit d'image : Whitedragon/Shutterstock

La fonctionnalité unique de SARS-CoV-2 est la perturbation de la signalisation en aval après l'activation du type I IFN. Ceci dérange l'équilibre des cytokines inflammatoires et anti-inflammatoires. Dans environ 80% de cas, cependant, l'inflammation résout. Ici de nouveau, SARS-CoV-2 reste à l'extérieur des autres bêta-CoVs dans le niveau élevé de définition de SRI.

En bref, les chercheurs disent, des « infections de SARS-CoV-2-mediated sont caractérisées par un dysregulation clair de réaction du type-Je IFN, et par conséquent la signature en aval de cytokine telle que l'IL-4, l'IL-12, l'IL-2, l'IL-10 et la réaction en aval du type II IFN. »

Par l'aide pour tracer ces réactions, il peut être possible de développer la thérapeutique qui réduisent la gravité du SRI ces infections, ou même évite son développement.

Avis *Important

le medRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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