COVID-19 : La température, un facteur clé de la réplication virale

La température est un facteur clé pour la réplication du virus (Visuel Fotolia)

Cette étude d’une équipe de virologues de l’Université de Berne, centrée sur les résultats cliniques de l’infection à SRAS-CoV-2 et à SRAS-CoV (SRAS), 2 virus génétiquement très similaires, identifie non seulement des différences importantes entre les 2 virus, mais ce faisant, révèle le rôle majeur de la température dans la réplication du nouveau coronavirus. Ces données, présentées dans la revue PLoS Biology, confirment ainsi l’importance de la température pour la réplication du virus.

 

Les 2 coronavirus, SARS-CoV-1 (SRAS) et SARS-CoV-2 (responsable du COVID-10) ont une génétique similaire, génèrent un répertoire proche de protéines virales et utilisent le même récepteur pour se plugger et infecter les cellules humaines. « Cependant, malgré ces similitudes, il existe également des différences importantes entre les 2 virus » explique l’auteur principal, Ronald Dijkman de l’Institut des maladies infectieuses (IFIK) de l’Université de Berne.

Pour le SARS-CoV-2, la température est un facteur clé

  • Le SRAS enflamme les voies respiratoires inférieures : l’infection par le SARS-CoV-1 est caractérisée par une maladie grave et une inflammation des voies respiratoires inférieures et les personnes infectées ne sont contagieuses qu’après l’apparition des symptômes, ce qui facilite l’identification et l’interruption des chaînes de contzmination ;
  • le SRAS-CoV-2 se réplique prioritairement dans les voies respiratoires supérieures (cavité nasale, pharynx, trachée) et peut être transmis d’un individu à un autre avant l’apparition des symptômes ou en l’absence de symptômes (transmission présymptomatique et transmission asymptomatique. De plus, le degré de sévérité de la maladie et son issue varient considérablement d’une personne à l’autre. En effet, la maladie COVID-19 peut-être asymptomatique, légère ou sévère, à récupération rapide ou de type COVID long. Enfin, il existe de multiples facteurs de développement d’une forme sévère, l’âge, le sexe et les comorbidités (maladie cardiaque, diabète, cancer). Les formes très sévères impliquent systématiquement une détresse respiratoire caractérisée par une infection des tissus des voies respiratoires inférieures et des niveaux élevés d’inflammation.

 

Pourquoi des résultats cliniques si différents ? Pour mieux comprendre pourquoi les infections par le SRAS et le SARS-CoV-2 entraînent des résultats cliniques si différents, des chercheurs de Berne ont utilisé des complexes de culture de cellules des voies respiratoires humaines spécialisées leur permettant de regarder l’impact des températures des voies respiratoires sur la réplication des 2 coronavirus. Les cellules provenaient d’échantillons humains et imitaient la complexité des cellules trouvées dans les voies respiratoires. Ces cellules ont été insérées dans des tubes spéciaux, exposés au virus par le bas et à l’air par le dessus, tout comme les cellules de la trachée humaine. Ces cultures produisaient également du mucus.

A l’aide de différentes expériences menées en laboratoires de haute sécurité, les chercheurs constatent que la température joue un rôle clé :

  • Le SARS-CoV-2 se répliquent très bien à des températures généralement trouvées dans les voies respiratoires supérieures (environ 33° C) et encore plus rapidement à des températures d’incubation plus froides ;
  • à 37° C, la température des voies respiratoires inférieures, le SARS-CoV-2 a beaucoup plus de difficultés à se répliquer ;
  • la réplication du SRAS-CoV-1 (ou SRAS) en revanche ne semble pas affectée par des températures d’incubation différentes.

 

La température influence également la réponse de l’épithélium : lorsque l’équipe reproduit les conditions trouvées dans les voies respiratoires supérieures (33° C), elle constate que l’infection par le SRAS-CoV-2 ne stimule pas la réponse immunitaire innée dans ces cellules aussi fortement qu’elle ne le fait dans des conditions similaires à celles des voies respiratoires inférieures (37° C). La force de la réponse immunitaire innée pouvant directement influencer le degré de réplication virale, cela contribue à expliquer aussi pourquoi le SARS-CoV-2 se réplique plus efficacement à des températures plus basses :

 

« L’analyse détaillée de la réplication du SARS-CoV-2 et des changements induits par la température dans les mécanismes de défense immunitaire innés de l’hôte explique pourquoi le SARS-CoV-2 se réplique si bien dans les voies respiratoires supérieures et pourquoi sa transmissibilité interhumaine est très supérieure à celle du SRAS ».

 

Ce nouveau modèle de culture cellulaire utilisable en laboratoire de haute sécurité constitue un outil inestimable pour étudier les différences de réplication virale et les différences de réponse du système immunitaire. Avec des données qui vont permettre de mieux cibler les candidats thérapeutiques contre ces infections à coronavirus.

Source: PLoS Biology March 29, 2021 DOI : 10.1371/journal.pbio.3001158 Disparate temperature-dependent virus–host dynamics for SARS-CoV-2 and SARS-CoV in the human respiratory epithelium

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Équipe de rédaction Santélog

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