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Le coronavirus est capable d’infecter les neurones

Des neurones et leur synapses dans le cerveau d'une souris.

Des neurones dans le cerveau d'une souris.

Photo : EPFL/Aiste Baleisyte

Radio-Canada

Le SRAS-CoV-2 est bel et bien capable d’infecter les neurones, montrent les travaux d’une équipe internationale de scientifiques.

Le neuro-immunologue américain Eric Song de l’Université Yale et ses collègues français de la Sorbonne Université ont également identifié plusieurs conséquences de cette infection des cellules nerveuses liées au coronavirus.

Dès les premiers cas recensés en Chine, il était clair que le SRAS-CoV-2 pouvait mener à des complications pulmonaires, mais aussi à des problèmes neurologiques.

Ceux-ci incluent des maux de tête, la perte d’odorat ou plus gravement des accidents vasculaires cérébraux.

Des autopsies avaient bien montré la présence de traces d’ARN du virus dans le cerveau de patients décédés de la COVID-19, et même des protéines virales dans certaines cellules de leur bulbe olfactif, mais la capacité du virus à infecter les cellules du cerveau et les conséquences possibles n’avaient pas encore été montrées hors de tout doute.

Pour y arriver, les chercheurs ont utilisé trois approches différentes pour étudier l’infection dans le cerveau :

  • des cultures de cellules cérébrales en 3D;
  • un modèle murin d’infection au SRAS-CoV-2;
  • des tissus cérébraux de personnes décédées de la COVID-19.

Les cultures de cellules cérébrales en 3D ont permis de montrer la capacité du coronavirus à pénétrer dans les neurones et à utiliser leurs composants pour se multiplier.

Cette capacité a entraîné des changements métaboliques dans les cellules infectées, sans pour autant les détruire, mais les cellules voisines des neurones infectés se sont vues privées d’oxygène et en sont mortes, expliquent les chercheurs dans un communiqué publié par Sorbonne Université.

En outre, dans le cerveau de personnes décédées de la COVID-19, le virus a été retrouvé dans les neurones corticaux. Des pathologies associées à l’infection (comme des accidents vasculaires) ont également été observées.

Repères

  • Les neurones sont spécialement conçus pour transmettre l’information aux autres cellules.
  • Le cerveau repose en grande partie sur les propriétés structurelles et fonctionnelles de l’interconnexion entre les neurones.
  • Chaque neurone est composé d’un corps où se trouve le noyau, un axone (une queue) et de prolongements, les dendrites.
  • Quand les neurones reçoivent ou envoient des messages, ils transmettent des impulsions électriques le long de l’axone.
  • Le cerveau humain contient environ 100 milliards de neurones.

L’action virale sous la loupe

La question de savoir comment le virus pénètre dans les neurones demeurait sans réponse. D’autres études ont mis en évidence que, dans le reste de l’organisme, le virus utilisait la protéine ACE2, présente à la surface des cellules.

Celle-ci est particulièrement exprimée dans les poumons, expliquant pourquoi le virus s’attaque plus spécifiquement à cet organe. Cette voie d’entrée restait cependant à démontrer dans les neurones, affirment les chercheurs.

Dans un modèle murin de l’infection au SRAS-CoV-2, qui exprime le récepteur ACE2, les chercheurs ont confirmé son rôle dans l’infection des cellules cérébrales. Ils ont aussi observé un remodelage important du réseau vasculaire cérébral dans les régions infectées du cerveau des rongeurs.

Cette dernière découverte ouvre la voie d’un lien entre la pénétration du virus dans les neurones observés à la fois dans les cultures de cellules cérébrales et les tissus cérébraux post-mortem, et l’hypoxie et les accidents ischémiques observés dans le cerveau des malades.

Chercheurs

Ces travaux confirment donc la capacité du coronavirus à infecter les neurones.

Ils suggèrent également que les symptômes neurologiques observés dans la COVID-19 pourraient être une conséquence de cette atteinte directe du système nerveux central.

D’autres travaux sont nécessaires afin d’identifier précisément la voie empruntée par le virus pour entrer dans le cerveau et confirmer le lien entre les changements cellulaires observés au niveau des neurones et les symptômes neurologiques rapportés, concluent les auteurs de cette étude publiée dans le Journal of Experimental Medicine (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

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