Enquête sur la réponse réparatrice alvéolaire de type II dans la pneumonie COVID-19

Dans une étude récente publiée dans Le Journal des maladies infectieusesles chercheurs ont examiné la réponse des pneumocytes alvéolaires de type II (ATII) au facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) et à la tyrosine kinase de Bruton (BTK) pendant maladie du coronavirus 2019 (COVID-19) pneumonie.

Étude: Les défenseurs de l’alvéole succombent dans la pneumonie COVID-19 au SRAS-CoV-2 et à la nécroptose, la pyroptose et la PANoptose. Crédit d’image : Tsuguliev/Shutterstock.com

Arrière-plan

Bien que le développement rapide des vaccins ait limité la morbidité et la mortalité associées à coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SARS-CoV-2) infections, la pandémie de COVID-19 en est à sa troisième année et la maladie a fait près de sept millions de morts avec la pneumonie COVID-19 et d’autres comorbidités associées.

De plus, la population âgée et les personnes atteintes de comorbidités restent à risque avec les variantes émergentes d’évasion immunitaire du SRAS-CoV-2.

Le développement de traitements efficaces pour prévenir le COVID-19 sévère repose sur la compréhension des mécanismes sous-jacents de la progression de la pneumonie au COVID-19.

L’approche actuelle vise à traiter la pneumonie COVID-19 en deux étapes, avec des traitements antiviraux dans la première étape ciblant la destruction induite par l’infection par le SRAS-CoV-2 des pneumocytes alvéolaires et la deuxième étape comprenant des inhibiteurs de l’inflammation pour supprimer les réponses hyperinflammatoires.

Traiter la pneumonie COVID-19, la deuxième étape du traitement nécessite une compréhension détaillée des mécanismes de lésions pulmonaires hyperinflammatoires, en particulier les rôles du TNF-α et du BTK.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs se sont concentrés sur l’impact du TNF-α et du BTK sur les cellules ATII, appelées les défenseurs de l’alvéole. Étant donné que les cellules ATII prolifèrent et se différencient également pour remplacer les cellules alvéolaires de type I (ATI) perdues lors d’une lésion pulmonaire ou d’une infection, qui sont ensuite éliminées par apoptose lorsqu’une alvéole fonctionnelle brevetée est restaurée pour l’échange de gaz.

Le processus de réparation impliquant des cellules ATII indique également que pour que l’infection par le SARS-CoV-2 progresse vers une pneumonie à COVID-19, le SARS-CoV-2 peut réduire considérablement la population de cellules ATII en augmentant la réplication virale dans de nombreuses cellules sensibles.

Par conséquent, les chercheurs pensaient que l’étude de l’impact du TNF-α et du BTK sur les cellules ATII fournirait des informations sur les mécanismes sous-jacents de l’hyperinflammation dans la pneumonie COVID-19.

L’étude était basée sur des échantillons de tissus pulmonaires d’autopsie de patients qui ont succombé à la maladie lors de la première vague de pandémie de COVID-19 en Italie. Les analyses immunohistochimiques ont été réalisées à l’aide de coupes de tissus déparaffinées réhydratées et traitées avec divers anticorps, notamment l’interféron, les interleukines, le BTK et le TNF-α.

De plus, l’acide ribonucléique (ARN) du SRAS-CoV-2 a été visualisé à l’aide de l’hybridation in situ RNAscope. En revanche, les virions et l’ARN viral intracellulaire ont été visualisés selon la même méthode mais avec un agent de fluorescence différent.

Résultats

Les résultats ont rapporté que pendant la pneumonie COVID-19, les cellules ATII, qu’elles soient non infectées ou infectées par le SRAS-CoV-2, succombent à la nécroptose induite par le TNF-α, à la pyroptose induite par le BTK et à la PANoptose – une forme hybride de cellules mortelles inflammatoires où des pathologies distinctes liés au COVID-19 sont générés dans les cellules ATII par un réseau PANoptosomal.

La réplication du SRAS-CoV-2 et la production virale sont amplifiées dans les cellules ATII adjacentes qui tapissent les alvéoles, et la réponse réparatrice des cellules ATII détruit également les cellules infectées et non infectées.

De plus, les cellules ATII adjacentes fusionnent pour former des syncytia et des cellules géantes multinucléées, qui sont des caractéristiques histopathologiques trouvées dans la pneumonie COVID-19.

Le concept PANoptosis est basé sur des preuves pharmacologiques, biochimiques et génétiques de divers composants interagissant au sein d’un complexe moléculaire pour médier la nécroptose, l’apoptose et la pyroptose.

Le réseau PANoptosomal a maintenant été identifié comme la structure cellulaire qui induit la nécroptose des cellules ATII non infectées et infectées par le SRAS-CoV-2 et la pyroptose induite par BTK.

De plus, alors que l’ARN du SRAS-CoV-2 était à des niveaux détectables au cours d’une pneumonie à un stade avancé, les niveaux d’ARN du SRAS-CoV-2 ont été considérablement réduits par rapport à la pneumonie à un stade précoce.

Cependant, bien que de nombreuses cellules ATII ne soient pas infectées au cours d’une pneumonie à un stade avancé, la nécroptose induite par le TNF-α, qui est médiée par le réseau PANoptosomal, a provoqué la perte de cellules ATII infectées et non infectées.

La cytopathologie distincte de la pneumonie COVID-19 est créée par le processus de réparation des cellules ATII, qui remplit les alvéoles de cellules ATII qui fusionnent et s’amplifient.

conclusion

Dans l’ensemble, les résultats ont indiqué que la réponse réparatrice des pneumocytes ATII fait succomber ces cellules à la nécroptose et à la pyroptose induites par le TNF-α et le BTK, respectivement, qui sont médiées par un réseau PANoptosomal, qui entraîne la cytopathologie distinctive de la pneumonie COVID-19 dans ces cellules ATII adjacentes.

Ces résultats mettent en évidence la nécessité d’incorporer des inhibiteurs du TNF-α et de la BTK au traitement antiviral précoce pour empêcher la clairance des cellules ATII non infectées, réduire l’hyperinflammation associée et restaurer la fonction alvéolaire chez les personnes atteintes de pneumonie COVID-19.