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Les chercheurs indiquent comment SARS-CoV-2 atteint le cerveau

Utilisant les prélèvements de tissu post mortem, une équipe de recherche de Charité - Universitätsmedizin Berlin ont étudié les mécanismes par lesquels le coronavirus nouveau peut atteindre les cerveaux des patients avec COVID-19, et comment le système immunitaire répond au virus une fois il fait. Les résultats, qui prouvent que SARS-CoV-2 entre dans le cerveau par l'intermédiaire des cellules nerveuses dans les muqueuses olfactives, ont été publiés en neurologie de nature. Pour la première fois, les chercheurs ont pu produire des images de microscope électronique des particules intactes de coronavirus à l'intérieur des muqueuses olfactives.

On l'identifie maintenant que COVID-19 n'est pas purement une maladie respiratoire. En plus d'affecter les poumons, SARS-CoV-2 peut influencer le système cardio-vasculaire, le tractus gastro-intestinal et le système nerveux central. Plus d'un dans trois personnes avec des sympt40mes neurologiques de l'état COVID-19 tels que la perte de, ou modification dedans, leur odorat ou goût, maux de tête, fatigue, vertige, et nausée. Dans quelques patients, la maladie peut même avoir comme conséquence la rappe ou d'autres états graves.

Jusqu'ici, les chercheurs avaient soupçonné que ces manifestations doivent être provoquées par le virus présentant et infectant les cellules spécifiques dans le cerveau. Mais comment SARS-CoV-2 y arrive-t-il ? Sous le commandement commun de M. Helena Radbruch du service de Charité du Neuropathology et du directeur du service, prof. M. Frank Heppner, une équipe multidisciplinaire des chercheurs a maintenant tracé comment le virus entre dans le système nerveux central et envahit par la suite le cerveau.

En tant qu'élément de cette recherche, les experts des inducteurs du neuropathology, la pathologie, le médicament légal, la virologie et les soins cliniques ont étudié des prélèvements de tissu de 33 patients (âge moyen 72) qui étaient morts à Charité ou au centre médical Göttingen d'université après l'adjudication de COVID-19. Utilisant la dernière technologie, les chercheurs ont analysé des échantillons prélevés des muqueuses olfactives des patients décédés et de quatre régions du cerveau différentes. Les prélèvements de tissu et des cellules distinctes ont été examinés pour le matériel génétique SARS-CoV-2 et une « protéine de pointe » qui est trouvée sur la surface du virus.

L'équipe a fourni la preuve du virus dans différentes structures neuroanatomical qui branchent les yeux, la bouche et le nez au tronc cérébral. Les muqueuses olfactives ont indiqué la charge virale la plus élevée. Utilisant les souillures spéciales de tissu, les chercheurs pouvaient produire les images toutes premières de microscopie électronique des particules intactes de coronavirus dans les muqueuses olfactives. C'étaient les cellules nerveuses trouvées d'intérieur et dans les procédés s'étendant des cellules (épithéliales) tout près de support. Tous les échantillons utilisés dans ce type d'analyse basée sur image doivent être de la qualité plus élevée possible. Pour garantir ceci était le cas, les chercheurs se sont assurés que tous les procédés cliniques et pathologiques ont été attentivement alignés et supportés par une infrastructure sophistiquée.

« Ces caractéristiques supportent la notion que SARS-CoV-2 peut utiliser les muqueuses olfactives comme port de débarquement dans le cerveau, » disent prof. Heppner. Ceci est également supporté par la proximité anatomique proche des cellules, des vaisseaux sanguins et des cellules nerveuses muqueux dans l'endroit.

Une fois à l'intérieur des muqueuses olfactives, le virus semble employer les liens neuroanatomical, tels que le nerf olfactif, afin d'atteindre le cerveau. Il est important de mettre l'accent sur, cependant, que les patients COVID-19 impliqués dans cette étude ont eu ce qui serait définie comme maladie sévère, appartenant à ce petit groupe de patients dans qui la maladie prouve fatal. Il n'est pas forcément possible, pour cette raison, pour transférer les résultats de notre étude aux cas avec la maladie douce ou modérée. »

Prof. M. Frank Heppner, Neuropathologist

La façon dont le virus déménage en circuit des cellules nerveuses reste à élucider entièrement. « Nos caractéristiques proposent que le virus déménage de la cellule nerveuse à la cellule nerveuse afin d'atteindre le cerveau, » expliquent M. Radbruch. Il ajoute : « Il est susceptible, cependant, que le virus est également transporté par l'intermédiaire des vaisseaux sanguins, car la preuve du virus a été également trouvée dans les parois des vaisseaux sanguins dans le cerveau. » SARS-CoV-2 est loin du seul virus capable d'atteindre le cerveau par l'intermédiaire de certaines routes. De « autres exemples comprennent le virus herpès simplex et le virus de la rage, » explique M. Radbruch.

Les chercheurs ont également étudié la façon dont le système immunitaire répond à l'infection avec SARS-CoV-2. En plus de trouver la preuve des cellules immunitaires activées dans le cerveau et dans les muqueuses olfactives, ils ont trouvé les signatures immunisées de ces cellules dans le liquide cérébral. Dans certains des cas étudiés, les chercheurs ont également trouvé des lésions tissulaires provoquées par la rappe en raison du thromboembolisme (c.-à-d. l'obstruction d'un vaisseau sanguin par un caillot sanguin).

« Dans nos yeux, la présence de SARS-CoV-2 en cellules nerveuses des muqueuses olfactives fournit la bonne explication pour les sympt40mes neurologiques trouvés dans les patients COVID-19, tels qu'une perte de l'odorat ou le goût, » explique prof. Heppner. « Nous avons également trouvé SARS-CoV-2 dans les régions du cerveau qui règlent des fonctionnements indispensables, tels que la respiration. Il ne peut pas éliminer que, dans les patients avec COVID-19 sévère, la présence du virus dans ces régions du cerveau aura un choc d'exacerbation sur le fonctionnement respiratoire, ajoutant aux difficultés respiratoires dues à l'infection SARS-CoV-2 des poumons. Les problèmes assimilés pourraient surgir par rapport à la fonction cardio-vasculaire. »

Source:
Journal reference:

Meinhardt, J., et al. (2020) Olfactory transmucosal SARS-CoV-2 invasion as a port of central nervous system entry in individuals with COVID-19. Nature Neuroscience. doi.org/10.1038/s41593-020-00758-5.