Une étude révèle une « cascade de mort cellulaire » dans les cellules des voies respiratoires infectées par le SARS-CoV-2

Les chercheurs Jenny Ting, Ph.D., professeur distingué de génétique William Kenan et professeur de microbiologie et d’immunologie à la faculté de médecine de l’UNC, et Kaixin Liang, Ph.D., chercheur postdoctoral au laboratoire de Ting, ont identifié comment le virus COVID-19 provoque la mort des cellules tapissant les voies respiratoires humaines.

Leurs conclusions, qui ont été publiées dans Sciences ImmunologieLes chercheurs ont montré que les cellules infectées et les cellules témoins non infectées subissent différentes versions de la mort cellulaire. Les chercheurs ont également conclu que les niveaux plus élevés de réplication virale influencent directement la gravité de la maladie et les niveaux plus élevés de mort cellulaire dans différentes variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2.

La mort cellulaire programmée est un élément important du développement cellulaire, du système immunitaire et de l’infection virale. Il existe trois formes bien étudiées. L’apoptose est un processus hautement régulé qui permet aux cellules de mourir sans endommager les tissus environnants, tandis que la nécroptose provoque une inflammation et des lésions tissulaires. La pyroptose est une forme de mort cellulaire qui provoque une inflammation généralisée à mesure que les cellules se décomposent.

« Étant donné que nous avons découvert que la nécroptose est directement causée par l’infection par le SARS-CoV-2, alors que l’apoptose et la pyroptose y sont secondaires, la nécroptose constitue une cible thérapeutique idéale car elle est l’initiatrice de cette cascade de mort cellulaire », a déclaré Katherine Barnett, Ph. D., chercheuse postdoctorale au laboratoire Ting et co-première auteure de l’article. « Il sera intéressant de poursuivre nos recherches fondamentales avec davantage d’études translationnelles. »

Au microscope, les chercheurs ont constaté que les cellules infectées des voies respiratoires subissaient une nécroptose, une forme de mort cellulaire associée à des lésions tissulaires. En zoomant sur les cellules non infectées entourant les cellules infectées, les chercheurs ont fait une découverte surprenante. Ting et Liang ont observé que ces cellules subissaient une apoptose, une forme « silencieuse » de mort cellulaire, suivie d’une pyroptose, un type de mort cellulaire inflammatoire plus agressif.

« Il est difficile de distinguer les événements de mort cellulaire d’une cellule à l’autre, mais je suis heureux que nous ayons réussi à mettre en œuvre cette méthode et à montrer les différents types de mort cellulaire dans les cellules infectées et non infectées », a déclaré Kaixin Liang, Ph.D., BDS, chercheur postdoctoral au laboratoire Ting et co-premier auteur de l’article. « Même s’il reste encore un long chemin à parcourir pour démasquer la complexité de l’interaction entre les événements de mort cellulaire, nous avons fait un pas en avant vers l’objectif ultime. »

C’est la première fois que l’on décrit des cas de décès différents entre les cellules infectées et non infectées de l’épithélium des voies respiratoires au cours d’une infection par le SARS-CoV-2. Ces résultats suggèrent que la mort cellulaire peut influencer directement la progression de la maladie chez les patients.

À l’aide de lignées cellulaires, de cellules épithéliales primaires des voies respiratoires humaines, de modèles murins et d’autres modèles de maladies, les chercheurs ont comparé et contrasté la mort cellulaire dans les deux variantes préoccupantes pour déterminer s’il existe une relation entre la mort cellulaire et la gravité de la maladie. Ils ont vérifié que les modèles de souris infectés par la variante delta du SARS-CoV-2 présentaient des taux de réplication virale et de mort cellulaire plus élevés que les modèles de souris infectés par la variante omicron.