Les lésions cardiaques sont courantes chez les patients hospitalisés avec COVID-19, ce qui amène beaucoup à se demander comment le virus affecte le cœur. Maintenant, les chercheurs ont découvert que la protéine de pointe du virus du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) peut entraîner des lésions du muscle cardiaque par le processus inflammatoire, selon une recherche préliminaire qui sera présentée au cours cardiovasculaire de base de l’American Heart Association. Sciences Scientific Sessions 2022. La réunion, qui s’est tenue à Chicago du 25 au 28 juillet, présente les dernières recherches sur les sciences cardiovasculaires fondamentales et translationnelles.
La protéine de pointe se trouve à la surface du SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19. Les protéines de pointe se verrouillent sur des récepteurs connus sous le nom d’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) sur les cellules cibles. La protéine de pointe facilite l’entrée du virus dans les cellules saines, qui est la première étape de l’infection. En plus d’infecter les poumons, le virus peut également se propager à d’autres organes, entraînant davantage de dommages corporels, une infection grave et, chez certaines personnes, la mort.
« On sait déjà du côté clinique que l’infection au COVID-19 peut induire des lésions cardiaques, cependant, ce que nous ne savons pas, ce sont les détails mécanistes de la façon dont cela se produit. Ce que nous soupçonnons, c’est que la protéine de pointe a des rôles pathologiques inconnus », a déclaré Zhiqiang Lin, Ph.D., auteur principal de l’étude et professeur adjoint au Masonic Medical Research Institute à Utica, New York. “Nos données montrent que la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 endommage le muscle cardiaque. C’est pourquoi il est important de se faire vacciner et de prévenir cette maladie.”
“L’immunité naturelle de l’hôte est la première ligne de défense contre l’invasion d’agents pathogènes, et les cellules du muscle cardiaque ont leur propre machinerie immunitaire naturelle. L’activation de la réponse immunitaire de l’organisme est essentielle pour lutter contre l’infection virale ; cependant, cela peut également altérer la fonction des cellules du muscle cardiaque et même conduire à la mort cellulaire et à l’insuffisance cardiaque », a déclaré Lin.
Les chercheurs ont étudié si la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 activait la réponse immunitaire naturelle dans les cellules du muscle cardiaque. HCoV-NL63 est un coronavirus qui infecte le système respiratoire sans causer de lésion cardiaque, bien que sa protéine de pointe utilise également ACE2 pour médier l’entrée du virus. Ils ont étudié la capacité potentielle à provoquer une maladie cardiaque de la protéine de pointe SARS-CoV-2 et de la protéine de pointe NL63. Leurs résultats ont montré que la protéine de pointe SARS-CoV-2 activait la réponse immunitaire naturelle dans les cellules du muscle cardiaque et endommageait le cœur, mais pas la protéine de pointe NL63.
« Le fait que la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 active la réponse immunitaire naturelle peut expliquer la virulence élevée par rapport aux autres coronavirus », a déclaré Lin. “La signalisation TLR4 est la principale voie qui active la réponse immunitaire naturelle du corps, et la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 active le TLR4, et non la protéine de pointe de la grippe habituelle.”
Pour étudier l’impact de la protéine de pointe SARS-CoV-2 sur le cœur, les chercheurs ont cloné la protéine de pointe SARS-CoV-2 et la protéine de pointe NL63 dans le vecteur viral AAV9. Le vecteur viral AAV9 a été administré à des souris de laboratoire pour activer la protéine de pointe dans les cellules du muscle cardiaque. Ils ont découvert que la protéine de pointe SARS-CoV-2 médiée par l’AAV9, et non la protéine de pointe NL63, provoquait un dysfonctionnement cardiaque, un remodelage hypertrophique (élargissement) et une inflammation cardiaque.
Lors de tests en laboratoire sur des cellules cardiaques cultivées dans des boîtes, les chercheurs ont également observé que la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 rendait les cellules du muscle cardiaque beaucoup plus grandes que les cellules sans l’une ou l’autre des protéines de pointe. “Nous avons trouvé des preuves directes que la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 est toxique pour les cellules du muscle cardiaque”, a déclaré Lin.
Au cours de cette étude, les chercheurs ont également examiné une biopsie cardiaque d’un patient décédé présentant une inflammation due au COVID-19. Ils ont détecté la protéine de pointe SARS-CoV-2 et la protéine TLR4 dans les cellules du muscle cardiaque et d’autres types de cellules. En revanche, ces deux protéines étaient absentes dans une biopsie d’un cœur humain sain. “Cela signifie qu’une fois que le cœur est infecté par le SRAS-CoV-2, il activera la signalisation TLR4”, a déclaré Lin. “En plus d’endommager directement les cellules du muscle cardiaque, la protéine de pointe elle-même est très inflammatoire et peut provoquer une inflammation systémique qui provoque indirectement des problèmes cardiaques.”
ACE2 est une enzyme importante contrôlant la pression artérielle. L’infection par le SRAS-CoV-2 peut altérer la fonction ACE2, ce qui entraîne à son tour une augmentation de la pression artérielle et, par conséquent, blesse le cœur. Le SRAS-CoV-2 peut également endommager le cœur par d’autres voies inconnues.
« Notre étude fournit deux éléments de preuve que la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 n’a pas besoin d’ACE2 pour blesser le cœur. Premièrement, nous avons constaté que la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 blessait le cœur des souris de laboratoire. Différent de l’ACE2 dans humains, l’ACE2 chez la souris n’interagit pas avec la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, par conséquent, la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 n’a pas blessé le cœur en perturbant directement la fonction de l’ACE2.Deuxièmement, bien que les coronavirus SARS-CoV-2 et NL63 utiliser ACE2 comme récepteur pour infecter les cellules, seule la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 a interagi avec le TLR4 et a enflammé les cellules du muscle cardiaque Par conséquent, notre étude présente un nouveau rôle pathologique indépendant de l’ACE2 de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 “, a déclaré Lin.
Cette recherche constitue la première étape pour déterminer si la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 affecte le cœur. Les chercheurs prévoient maintenant d’étudier comment les protéines de pointe du SRAS-CoV-2 provoquent une inflammation du cœur. Il existe deux manières potentielles : la première est que la protéine de pointe est exprimée dans les cellules du muscle cardiaque infectées par le virus et active ainsi directement l’inflammation ; la seconde est que la protéine de pointe du virus est libérée dans la circulation sanguine et que les protéines de pointe du SRAS-CoV-2 en circulation endommagent le cœur.
Les co-auteurs sont Caroline Sheldon, BA; Steven Negron, BA; Chase W. Kessinger, Ph.D. ; Bing Xu, Ph.D. ; William T. Pu, MD ; et Chieh-Yu Lin, MD, Ph.D. Les divulgations des auteurs sont listées dans le résumé. Aucun financement n’a été signalé pour cette étude.
