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Des neurotoxines identifiées suite à une infection au coronavirus

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Publié le mardi 14 juin 2022

Les nouveaux résultats d'une équipe de recherche internationale composée des universités La Trobe et Swinburne de Melbourne, de l'ETH Zurich et de l'Université du Luxembourg, publiés dans la revue scientifique Nature Communications le 13 juin 2022, offrent une explication au rétrécissement du cerveau mis en évidence par les scanners IRM, même après des cas légers de COVID-19. L'équipe a identifié certaines neurotoxines d'un type persistant et coriace, codées par le génome du coronavirus.

Alors que le monde occidental assouplit progressivement les restrictions liées aux coronavirus, que les tests réguliers sont supprimés dans la plupart des systèmes scolaires et que les masques deviennent rares dans les rues, il est évident que de nombreuses personnes ont subi des lésions à long terme suite à une infection à coronavirus. Les conseils et les traitements destinés aux personnes susceptibles d’être atteintes de la maladie de COVID long ne sont pas encore très probants ; le NHS britannique, par exemple, n’est pas très explicite, si ce n'est que le COVID long semble être complexe

Les symptômes susceptibles de persister ou d’émerger au fil du temps diffèrent d'une personne à l'autre, et il semble qu'il pourrait bien y avoir de multiples « syndromes post-viraux » liés au COVID-19. Les maladies post-virales ne sont pas nouvelles, mais elles sont souvent subtiles et difficiles à diagnostiquer ou à traiter. La poliomyélite est bien connue pour induire une paralysie permanente ; cependant, les nombreux « syndromes de fatigue », dont certains ont certainement une origine virale, sont souvent plus subtils : les patients sont fatigués ou ont du mal à se concentrer, et les médecins soupçonnent souvent un problème psychologique et prescrivent aux patients des antidépresseurs, voire aucun traitement. Le COVID long n'est pas aussi brutal que la paralysie post-polio, mais il est désormais suffisamment fréquent et grave pour que la recherche sur ce sujet soit considérée comme une priorité.

Des chercheurs de l'Université d'Oxford ont publié, dans la revue Nature, des preuves spectaculaires, obtenues par IRM, d'un rétrécissement réel du cerveau, même dans les cas les plus bénins de COVID-19. Les nouveaux résultats d'une équipe internationale de Melbourne-Zurich-Luxembourg, récemment approuvés par le Comité de publication de Nature Communications, offrent une explication à ce résultat très préoccupant en identifiant certaines neurotoxines d'un type persistant et coriace qui sont codées par le génome du coronavirus. Le génome du SRAS-CoV2 est minuscule, suffisamment petit pour être écrit à la main sur une seule page, mais c'est aussi le plus long génome de tous les virus à base d'ARN, contenant des instructions qui incitent la cellule hôte à fabriquer 16 ou 17 molécules différentes. Certaines de ces molécules codées sont des « auxiliaires » qui attaquent le système immunitaire ou aident à construire d'autres particules virales, plutôt que d'être structurellement incorporées dans la prochaine génération de virus. L'équipe internationale de recherche a découvert que deux petits fragments de deux des plus petites de ces molécules « auxiliaires » (provenant des gènes ORF6 et ORF10) sont toxiques pour les cellules nerveuses.

Les molécules ORF6 et ORF10 n'étant pas présentes dans les particules virales, elles ne sont donc pas des cibles primaires pour le système immunitaire de l'hôte. C'est pourquoi aucun vaccin actuel ne contient de peptides ORF6 ou ORF10. Les vaccins ont tendance à se concentrer sur la protéine de pointe S, qui décore l'extérieur des particules virales et constitue donc une bonne cible pour la reconnaissance immunitaire. Comme ils ne sont pas des cibles pour le système immunitaire, l'ORF6 et l'ORF10 ne sont pas soumis à une forte pression pour muter : jusqu'à présent, alors que la protéine spike a subi de nombreuses modifications complexes d'une souche à l'autre, l'ORF6 et l'ORF10 sont restées obstinément cohérentes.

Des fragments actifs des produits viraux ORF6 et ORF10 ont été synthétisés en laboratoire et se sont révélés neurotoxiques de la même manière qu'un processus par lequel certaines de nos propres protéines peuvent nous attaquer, connu sous le nom de « formation amyloïde ». Des éléments essentiels de notre propre biologie, comme la protéine prion (liée à l'épidémie de vMCJ de la « vache folle » dans les années 90) ou le peptide bêta-amyloïde (lié à la maladie d'Alzheimer) peuvent devenir toxiques lorsqu'ils s'agglutinent en nombre, formant ce qu'on appelle l'amyloïde. Les ORF6 et ORF10 ont une tendance similaire à ces molécules d'origine humaine à s'agréger et à former de l'amyloïde neurotoxique. Les examens IRM du cerveau des patients atteints de COVID-19 ont montré un rétrécissement, en particulier autour des régions du cerveau qui traitent l'odorat, ce qui correspond au passage du coronavirus, ou peut-être simplement des molécules résultant de l'infection, du nez au cerveau.

La neurotoxicité directe de l'amyloïde du coronavirus n'est peut-être pas la seule cause du long COVID, ni même une grande partie de celle-ci : la biologie est compliquée. Certaines personnes atteintes de COVID long semblent avoir des problèmes de myélinisation des nerfs qui ressemblent à une forme (éphémère, espérons-le) de sclérose en plaques. Certaines personnes, en particulier celles gravement infectées, souffrent de lésions évidentes impactant la circulation sanguine ou les poumons.

Bien que l'amyloïde soit un matériau très stable et résistant, il semble que les cerveaux sains puissent s'en protéger, car nous en rencontrons ou en générons tous une petite quantité au cours de notre vie. Les changements qui semblent graves sur un scanner peuvent passer inaperçu chez le patient : notre cerveau a une capacité remarquable à contourner les lésions et à nous faire traverser avec succès des moments difficiles. La maladie d'Alzheimer est effroyable parce que les molécules formant l'amyloïde sont produites en permanence par le patient lui-même, submergeant les mécanismes de protection dans une spirale descendante ; mais l'amyloïde liée au coronavirus n'est produite que tant que les cellules infectées survivent.

« L'identification d'une neurotoxine amyloïde provenant du coronavirus est, d'une certaine manière, une bonne nouvelle pour les personnes optimistes », a déclaré le Dr. Josh Berryman, co-auteur de l'article et chercheur au Département de Physique et Science des Matériaux de la Faculté des Sciences, des Technologies et de Médecine de l’Université du Luxembourg. « Votre mal de tête et votre lassitude tout au long de la journée pourraient simplement résulter d’une dose d'amyloïde que votre système peut finalement éliminer. »

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Légende: Détail des neurotoxines associées à Covid-19

© Université du Luxembourg