Mécanisme derrière la perte d’odeur avec COVID-19 révélé

Résumé: L’infection par le virus SARS-CoV-2 diminue l’action des récepteurs olfactifs, entraînant une perte d’odeur associée au COVID-19.

La source: NYU Langone

Des chercheurs ont découvert un mécanisme qui pourrait expliquer pourquoi les patients atteints de COVID-19 perdent leur odorat.

Publié en ligne le 2 février dans la revue Cellulela nouvelle étude a révélé qu’une infection par le virus pandémique, le SRAS-CoV-2, réduit indirectement l’action des récepteurs olfactifs (OR), des protéines à la surface des cellules nerveuses du nez qui détectent les molécules associées aux odeurs.

Dirigée par des chercheurs de la NYU Grossman School of Medicine et de l’Université de Columbia, la nouvelle étude pourrait également faire la lumière sur les effets du COVID-19 sur d’autres types de cellules cérébrales et sur d’autres effets neurologiques persistants du COVID-19 comme le « brouillard cérébral ». maux de tête et dépression.

Des expériences ont montré que la présence du virus à proximité des cellules nerveuses (neurones) dans le tissu olfactif entraînait une irruption de cellules immunitaires, de microglies et de lymphocytes T, qui détectent et combattent l’infection. Ces cellules libèrent des protéines appelées cytokines qui modifient l’activité génétique des cellules nerveuses olfactives, même si le virus ne peut pas les infecter, expliquent les auteurs de l’étude.

Là où l’activité des cellules immunitaires se dissiperait rapidement dans d’autres scénarios, dans le cerveau, selon la théorie de l’équipe, la signalisation immunitaire persiste d’une manière qui réduit l’activité des gènes nécessaires à la construction des récepteurs olfactifs.

« Nos résultats fournissent la première explication mécaniste de la perte d’odeur dans le COVID-19 et comment cela peut sous-tendre la longue biologie du COVID-19 », déclare l’auteur co-correspondant Benjamin tenOever, Ph.D., professeur au Département de microbiologie de NYU Langone Health . « Le travail, en plus d’une autre étude du groupe tenOever, suggère également comment le virus pandémique, qui infecte moins de 1% des cellules du corps humain, peut causer des dommages aussi graves dans tant d’organes. »

Changement d’architecture

Un symptôme unique de l’infection au COVID-19 est la perte d’odorat sans le nez bouché observé avec d’autres infections comme le rhume, selon les chercheurs. Dans la plupart des cas, la perte d’odorat ne dure que quelques semaines, mais pour plus de 12 % des patients atteints de COVID-19, le dysfonctionnement olfactif persiste sous la forme d’une réduction continue de la capacité à sentir (hyposmie) ou de changements dans la façon dont une personne perçoit le même odeur (parosmie).

Pour mieux comprendre la perte d’odeur induite par le COVID-19, les auteurs actuels ont exploré les conséquences moléculaires de l’infection par le SRAS-CoV-2 chez les hamsters dorés et dans les tissus olfactifs prélevés sur 23 autopsies humaines. Les hamsters représentent un bon modèle, étant des mammifères qui dépendent tous deux plus de l’odorat que les humains, et qui sont plus sensibles aux infections des fosses nasales.

Les résultats de l’étude s’appuient sur la découverte sur de nombreuses années que le processus qui transforme les gènes en relations 3D complexes, où les sections d’ADN deviennent plus ou moins accessibles à la machinerie de lecture des gènes de la cellule sur la base de signaux clés, et où certaines chaînes d’ADN tournent autour pour former des interactions à longue portée qui permettent la lecture stable des gènes. Certains gènes fonctionnent dans des «compartiments» de chromatine – des complexes protéiques qui abritent les gènes – qui sont ouverts et actifs, tandis que d’autres sont compactés et fermés, dans le cadre de «l’architecture nucléaire».

Dans l’étude actuelle, des expériences ont confirmé que l’infection par le SRAS-CoV-2, et la réaction immunitaire à celle-ci, diminue la capacité des chaînes d’ADN dans les chromosomes qui influencent la formation de la construction de récepteurs olfactifs à être ouvertes et actives, et à se boucler pour activer l’expression du gène. Dans le tissu neuronal olfactif du hamster et de l’homme, l’équipe de recherche a détecté une régulation négative persistante et généralisée de la construction des récepteurs olfactifs.

D’autres travaux publiés par ces auteurs suggèrent que les neurones olfactifs sont câblés dans des régions cérébrales sensibles et que les réactions continues des cellules immunitaires dans la cavité nasale pourraient influencer les émotions et la capacité à penser clairement (cognition), conformément à la longue COVID.

Des expériences sur des hamsters enregistrées au fil du temps ont révélé que la régulation négative des récepteurs des neurones olfactifs persistait après que des changements à court terme susceptibles d’affecter l’odorat se soient naturellement rétablis. Les auteurs disent que cela suggère que le COVID-19 provoque une perturbation plus durable de la régulation chromosomique de l’expression des gènes, représentant une forme de «mémoire nucléaire» qui pourrait empêcher la restauration de la transcription OR même après l’élimination du SRAS-CoV-2.

« La prise de conscience que l’odorat repose sur des interactions génomiques » fragiles « entre les chromosomes a des implications importantes », déclare tenOever.

« Si l’expression des gènes olfactifs cesse à chaque fois que le système immunitaire réagit de certaines manières qui perturbent les contacts interchromosomiques, alors l’odorat perdu peut agir comme le » canari dans la mine de charbon « , fournissant des signaux précoces que le virus COVID-19 est endommager le tissu cérébral avant que d’autres symptômes ne se présentent et suggérer de nouvelles façons de le traiter.

Dans une prochaine étape, l’équipe examine si le traitement des hamsters atteints de long COVID avec des stéroïdes peut limiter les réactions immunitaires négatives (inflammation) pour protéger l’architecture nucléaire.

À propos de cette actualité COVID-19 et recherche olfactive

Auteur: Bureau de presse
La source: NYU Langone
Contact: Bureau de presse – NYU Langone
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Recherche originale : Libre accès.
« Perturbation autonome non cellulaire de l’architecture nucléaire comme cause potentielle de l’anosmie induite par le COVID-19de Benjamin tenOever, Marianna Zazhytska et al. Cellule

Résumé

Voir également

Perturbation autonome non cellulaire de l’architecture nucléaire comme cause potentielle de l’anosmie induite par le COVID-19

Le SRAS-CoV-2 infecte moins de 1 % des cellules du corps humain, mais il peut causer de graves dommages dans
une variété d’organes. Ainsi, déchiffrer les effets autonomes non cellulaires de l’infection par le SRAS-CoV-2
est impératif pour comprendre la perturbation cellulaire et moléculaire qu’elle provoque.

Les défauts neurologiques et cognitifs sont parmi les symptômes les moins compris des patients COVID-19, le dysfonctionnement olfactif étant leur déficit sensoriel le plus courant.

Ici, nous montrons que chez les humains et les hamsters, l’infection par le SRAS-CoV-2 provoque une régulation négative généralisée des récepteurs olfactifs (OR) et de leurs composants de signalisation. Cet effet d’autonomie non cellulaire est précédé d’une réorganisation spectaculaire de l’architecture nucléaire neuronale, qui se traduit par la dissipation des compartiments génomiques hébergeant les gènes OR.

Nos données fournissent un mécanisme potentiel par lequel l’infection par le SRAS-CoV-2 modifie la morphologie cellulaire et le transcriptome des cellules qu’elle ne peut pas infecter, offrant un aperçu de ses effets systémiques dans l’olfaction et au-delà. Journal Pré-pr