L’infection par le pseudovirion SARS-CoV-2 spike dans les cellules ARPE-19 est un processus dépendant de la dynamine qui est principalement médié par le LDLR

Dans une étude récente publiée dans le Journal international des sciences moléculairesles chercheurs ont rapporté que les pseudovirions lentiviraux pseudotypés avec la glycoprotéine de pointe (S) du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2) peuvent infecter les cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes humaines ARPE-19 cultivées.

L’étude explore comment cette infection pourrait être bloquée par les récepteurs anti-lipoprotéines de basse densité (LDLR), anti-Caveolin1, les anticorps anti-Dynamin, les agents anti-cholestérol et les petites molécules d’acide ribonucléique interférent (ARNsi) LDLR.

Étude: Le Récepteur Des Lipoprotéines De Basse Densité (LDLR) Est Impliqué Dans L’internalisation Des Particules Lentivirales Pseudotypées Avec La Protéine De Spike Du SRAS-CoV-2 Dans Les Cellules Oculaires. Crédit d’image : PHOTOCREOMichal Bednarek/Shutterstock.com

Arrière-plan

L’entrée du SRAS-CoV-2 dans l’hôte implique le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). Cependant, une faible expression d’ACE2 peut toujours infecter des tissus et des cellules, tels que les tissus adipeux et la sclère oculaire. Le SRAS-CoV-2 peut également infecter indépendamment les lymphocytes T et les cellules épithéliales.

Des récepteurs supplémentaires, tels que l’AXL, la neuropiline-1, la basigine, le récepteur de l’angiotensine II de type 1 (AT1) et le récepteur de la vasopressine V1b (AVPR1B), favorisent l’entrée dans différentes cellules. Des voies endocytaires, telles que les voies dépendantes de la clathrine et dépendantes des cavéoles, ont été identifiées dans des études récentes.

D’autres récepteurs candidats, tels que le récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR), AXL et LDLR, ont également été prédits.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont découvert que les récepteurs Caveolae et LDLR dans les cavéoles sont des composants du mécanisme d’endocytose dépendant du récepteur SARS-CoV-2, qu’il utilise pour infecter certains organes, y compris les cellules oculaires.

Les chercheurs ont étudié où le SRAS-CoV-2 entre dans le modèle de culture cellulaire RPE, ARPE-19, et si les radeaux lipidiques riches en cholestérol sont impliqués dans l’infection par le SRAS-CoV-2 des cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes humaines ARPE-19.

Des anticorps dirigés contre la vimentine et d’autres récepteurs potentiels putatifs du SRAS-CoV-2-neurolipine-1, de l’EGFR, de l’AXL et du groupe de différenciation 147 (CD147) ont été étudiés.

Nous avons utilisé des cyclodextrines et des oxystérols pour perturber l’homéostasie du cholestérol dans les cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes. Les cellules ARPE-19 ont été incubées avec 0,0 à 10,0 M de 25-HC après avoir été infectées avec des particules lentivirales pseudotypées natives SARS-CoV-2.

La lovastatine a été utilisée pour évaluer la présence de cholestérol. Une session de préincubation de six heures avec 0,0 à 10,0 M de lovastatine seule a été suivie d’une période de co-incubation de 48 heures avec de la lovastatine et des pseudovirions.

Les chercheurs ont ensuite testé si l’activité agoniste du 25-HC sur les récepteurs LXR est responsable de la prévention de l’infection virale en pré-incubant les cellules avec 0,0 à 10 M de l’agoniste synthétique GW3965 de LXR.

Les chercheurs ont utilisé la chlorpromazine (CPZ), un produit chimique amphipathique cationique utilisé à des concentrations micromolaires (50 à 100 M), pour bloquer le CME de plusieurs protéines de la membrane plasmique. Les chercheurs ont ensuite utilisé un anticorps anti-cavéoline-1 pour étudier l’endocytose dépendante des cavéoles.

Des anticorps anti-LDLR ont été utilisés pour étudier l’hypothèse du récepteur des lipoprotéines de basse densité. Les chercheurs ont évalué la sélection positive des récepteurs ACE2 et LDLR pour examiner l’évolution adaptative des récepteurs viraux du SRAS-CoV-2 en réponse à une infection virale.

Des tests d’infection par des pseudovirus et de viabilité cellulaire, une analyse par immunotransfert, une réaction en chaîne par polymérase quantitative (qPCR) et des analyses d’alignement multiple ont été effectués sur des cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes humaines traitées par des siRNA et infectées par des pseudovirions.

Résultats

Les résultats ont indiqué que l’internalisation du SRAS-CoV-2 dans les cellules ARPE-19 s’est produite via l’endocytose médiée par les cavéoles via le LDLR.

La thérapie par anticorps pour supprimer l’ACE2 n’a pas empêché l’infection par le pseudovirion de la protéine SARS-CoV-2 S, ni empêché le blocage des molécules extracellulaires de protéines de radeau lipidique denses en cholestérol telles que la vimentine.

L’équipe a également démontré que divers oxystérols 25-hydroxycholestérol (25-HC) et cyclodextrines réduisaient l’infection par le pseudovirion dans les cellules ARPE-19, indiquant un rôle de l’homéostasie du cholestérol dans l’infection.

Cependant, étant donné que l’incubation de la lovastatine n’a eu aucune influence perceptible sur l’infection, l’action du 25-HC n’a probablement pas été via la production de cholestérol. Les radeaux à base de flotilline et de clathrine n’étaient pas impliqués dans l’infection par le pseudovirion.

Les anticorps contre la dynamine I et II et le dynasore, un inhibiteur non compétitif de la dynamine guanosine triphosphatase (GTPase), ont empêché l’entrée du pseudovirion de la glycoprotéine SARS-CoV-2 S.

Les anticorps dirigés contre la cavéoline-1 ont inhibé considérablement l’infection lentivirale par le SRAS-CoV-2 à glycoprotéine de pointe dans les cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes humaines. Cependant, la nystatine, un inhibiteur de l’endocytose à base de cavéoles bien connu, n’a pas affecté l’infection à toutes les doses.

Il n’y avait également aucun effet significatif de GW3965 sur l’infection lentivirale SARS-CoV-2 pseudo-glycoprotéine de pointe des cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes jusqu’à une concentration de 5,0 mM.

Un effet inhibiteur de la chlorpromazine et de la flunarizine a été observé sur l’infection par les pseudovirions à 24,0 heures mais pas à 48,0 heures. Les résultats ont indiqué que l’infection par le pseudovirion de la glycoprotéine de pointe SARS-CoV-2 est basée sur la dynamine et largement régulée par le LDLR des cellules rétiniennes, comme vérifié par le silençage génétique à l’aide de petites molécules d’ARN interférentes ciblées par le LDLR.

Une réduction statistiquement significative a été observée dans le post-traitement de l’infection lentivirale SARS-CoV-2 pseudotypée par la glycoprotéine de pointe SARS-CoV-2 avec des molécules d’ARN interférentes de petit récepteur de lipoprotéines de basse densité par rapport aux molécules d’ARN interférentes de petite taille brouillées ou à la transfection à blanc.

L’expression des récepteurs des lipoprotéines de basse densité dans les cellules a montré une corrélation linéaire avec l’absorption de particules lentivirales pseudo-glycoprotéines de pointe.

Conclusion

Sur la base des résultats de l’étude, la transcytose médiée par les cavéoles des virus liés au récepteur LDLR est susceptible de représenter un mécanisme alternatif pour l’internalisation du SRAS-CoV-2 dans les cellules dépourvues d’ACE2, telles que l’ARPE-19.

Les scientifiques ont émis l’hypothèse que l’implication des récepteurs LDLR dans le dysfonctionnement métabolique pourrait augmenter le risque de développer une maladie COVID importante chez les personnes obèses et diabétiques, justifiant des recherches supplémentaires.