Les implications neurologiques de COVID-19 soulèvent des inquiétudes – Serveur d’impression

Source: photo de l'armée américaine par Patricia Deal

Les virologues alertent les médecins sur une possibilité qui pourrait aider à expliquer deux des aspects les plus déroutants de COVID-19: pourquoi la gravité de la maladie varie si largement et comment l'infection peut être si mortelle. Dans les cas graves, le virus peut pénétrer dans le cerveau par le nerf olfactif de la cavité nasale et endommager les neurones qui contrôlent la respiration.

«Les médecins doivent être conscients de cette possibilité», prévient Pierre Talbot, professeur de virologie à l'Institut Armand-Frappier, Université du Québec, Laval, Québec. «Ce n'est peut-être pas seulement une pneumonie [killing patients]«Le virus pourrait infecter le cerveau», dit-il.

C'est la conclusion à laquelle est parvenu un nouvel article de Yan-Chao Li, Wan-Zhu Bai et Tsutomo Kashikawa de l'Université Jilian de Chine et de RIKEN Brain Science. Selon les auteurs, les patients souffrant de COVID-19 qui ont été admis aux soins intensifs en Chine ne pouvaient pas respirer par eux-mêmes et beaucoup présentaient des signes neurologiques, tels que maux de tête, nausées et vomissements. Presque tous les patients en soins intensifs (89%) ne pouvaient pas respirer spontanément, et environ la moitié des patients en soins intensifs ont empiré en peu de temps et sont décédés d'une insuffisance respiratoire.

Talbot est d'accord avec les conclusions de ces auteurs selon lesquelles les neurones contrôlant la respiration pourraient être infectés. «C'est crédible et c'est une observation majeure», dit-il.

Le microbiologiste Stanley Pearlman, de l'Université de l'Iowa, qui est un expert sur le mode d'infection des coronavirus, est d'accord. «Il est certainement plausible que cela puisse se produire chez une fraction des patients COVID-19», dit-il. "Peut-être ceux qui ont la plus grande gravité de la maladie."

Au cours des 25 dernières années, Talbot et ses collègues ont étudié comment les coronavirus infectent le cerveau par le nerf olfactif. "Compte tenu de nos résultats avec le coronavirus humain causant le rhume, je pense que nous ne devons pas écarter cette possibilité avec le virus qui cause COVID-19", dit-il.

Le coronavirus à l'origine du COVID-19 était inconnu jusqu'à il y a quelques mois, il y a donc peu d'informations disponibles et le tableau clinique de la maladie est toujours en cours de caractérisation. Le coronavirus humain causant jusqu'à 30% des rhumes communs est génétiquement similaire au coronavirus responsable du COVID-19, dit Talbot, mais il est bien établi que de nombreux types de virus peuvent traverser le nerf olfactif jusqu'au cerveau. La liste comprend la grippe A, l'herpès, le Nil occidental, le chikungunya et, plus particulièrement, le SRAS-CoV, le virus le plus étroitement lié au nouveau coronavirus qui cause le COVID-19. En fait, le SRAS-CoV, qui cause le SRAS, partage 79% d'identité génétique avec SARS-CoV2, le virus qui cause COVID-19. Les deux virus attaquent les cellules en se liant au même récepteur cellulaire (ACE2), et ils provoquent des symptômes de maladie similaires, notamment une détresse respiratoire, de la fièvre et une pneumonie hautement mortelle.

Des études d’autopsie de patients décédés lors de précédentes flambées de coronavirus étroitement apparentés à l'origine du SRAS et du MERS ont trouvé le virus du SRAS-CoV dans le cerveau des patients. Une fois à l'intérieur du cerveau, le virus réside presque exclusivement à l'intérieur des neurones plutôt que dans d'autres types de cellules cérébrales (glie), suggérant un mode d'infection trans-neuronal plutôt qu'une invasion du cerveau par une infection à l'échelle du système et une entrée par le sang-cerveau. barrière, qui peut également se produire.

Il apparaît que l'infection cérébrale peut également se produire dans COVID-19. Xinhua, l'agence de presse chinoise, a rapporté début mars un patient de 56 ans dans un hôpital de Pékin qui présentait des symptômes neurologiques que les médecins décrivaient comme "une altération de la conscience". L'inspection du liquide céphalo-rachidien du patient a conduit à un diagnostic d'encéphalite virale, un type d'inflammation cérébrale que les médecins ont attribué à la présence du virus COVID-19. Un rapport de recherche non évalué par des pairs, publié le 25 février sur le serveur préimprimé medRxiv, signale des symptômes neurologiques dans 78 cas graves de COVID-19 parmi un groupe de 214 patients traités dans trois hôpitaux de Wuhan.

Ces symptômes neurologiques peuvent résulter d'une maladie systémique, mais les coronavirus peuvent infecter les neurones. L'incidence de l'infection neuronale dans COVID-19 n'est pas claire, car les tissus olfactifs et cérébraux ne sont généralement pas échantillonnés à l'autopsie. La maladie attaque principalement les poumons, mais les cas d'infection neuronale seraient les plus graves. Bien que les neurones puissent être infectés, la voie de l'infection cérébrale empruntée par les coronavirus n'est pas connue chez l'homme. Pearlman explique qu'au moment où un patient décède et qu'une autopsie est effectuée, le chemin emprunté par le virus pour pénétrer dans le cerveau est obscurci par l'infection généralisée dans tout le corps.

La recherche expérimentale sur le mode d'infection par le SRAS et le COVID-19 ne peut pas être effectuée chez l'homme pour des raisons éthiques, et des études ne peuvent pas être effectuées sur des animaux en recherche en laboratoire qui n'ont pas le récepteur ACE2 humain. Pour surmonter ce problème, Pearlman et ses collègues ont génétiquement modifié des souris pour exprimer le récepteur humain. Ses expériences sur le SRAS-CoV publiées en 2008 ont montré que lorsque le virus est transmis par la cavité nasale à des souris génétiquement modifiées pour exprimer le récepteur humain ACE2, il se propage au cerveau par les nerfs olfactifs. De plus, le virus du SRAS était mortel lorsqu'il était injecté directement dans le cerveau des souris, même si ce mode d'infection n'a pas provoqué d'infection pulmonaire ni de pneumonie. L'insuffisance respiratoire dans ce cas est attribuée à une infection des neurones du cerveau contrôlant la respiration.

Des rapports récents selon lesquels la perte de l'odorat peut être un symptôme précoce de COVID-19 fournissent des preuves circonstancielles supplémentaires d'une infection virale du nerf olfactif et du cerveau. «L'absence d'odeur est souvent le premier symptôme de lésion du SNC», note Talbot. "Il peut être le premier symptôme de maladies telles que la maladie de Parkinson et d'Alzheimer, il suggère donc que les virus qui peuvent atteindre le cerveau et pourraient provoquer une perte d'odeur à la suite de la circulation du virus à travers le nerf olfactif." Il met toutefois en garde contre le fait que de tels rapports sont anecdotiques pour le moment, mais cela devrait être surveillé de près.

«Il existe déjà de bonnes preuves en Corée du Sud, en Chine et en Italie qu'un nombre important de patients atteints d'une infection COVID-19 prouvée ont développé une anosmie / hyposmie (perte ou diminution de l'odorat)», écrivent les chefs de la British Rhinological Society et d'ENT UK , qui représente les médecins de l'oreille, du nez et de la gorge.

«En Allemagne, plus de deux cas confirmés sur trois souffrent d'anosmie. En Corée du Sud, où les tests sont plus répandus, 30% des patients testés positifs ont présenté l'anosmie comme principal symptôme dans des cas par ailleurs bénins », poursuivent les responsables de l'organisation britannique. L'American Academy of Otolaryngology a demandé que la perte de l'odorat et les symptômes associés soient ajoutés aux critères de diagnostic du COVID-19.

D'un autre côté, les infections nasales provoquent fréquemment une anosmie en affectant les récepteurs sensoriels dans la cavité nasale, plutôt que le cerveau. Dans la plupart des cas, l'odorat normal revient après une infection respiratoire dans un délai d'environ 14 jours. Les dommages au nerf olfactif ou au cerveau peuvent cependant entraîner des déficits durables ou permanents. Les études de Talbot chez la souris sur le coronavirus humain provoquant un rhume montrent que l'infection des récepteurs sensoriels et du nerf olfactif peut se produire ensemble, et qu'il existe plusieurs façons dont le coronavirus peut infecter le nerf olfactif.

La question de savoir si les neurones ont le récepteur ACH2 est actuellement un sujet de débat, dit Talbot, mais ses études montrent que le nerf olfactif et le cerveau peuvent être infectés par ce qu'on appelle la «transmission indépendante du récepteur», et c'est l'objet principal de la recherche dans son laboratoire. . Le mécanisme n'est pas encore clair, mais il suggère que «l'endocytose est un moyen pour le virus d'entrer dans la cellule, de sorte qu'il peut ne pas avoir besoin du récepteur.» (L'endocytose est un processus par lequel les cellules engloutissent diverses substances, y compris les particules et les microbes.)

Implications importantes

L'infection pulmonaire est le principal mode de maladie à COVID-19, mais une infection neuronale par coronavirus peut survenir. Le nombre de ces cas dans COVID-19 est inconnu, mais avec autant de personnes infectées, de nombreux cas seraient attendus, et ce seraient les plus graves. La possibilité que l'infection cérébrale contribue à l'insuffisance respiratoire dans les cas graves de COVID-19 a des implications importantes. Les respirateurs et autres ressources médicales sont gravement mis à rude épreuve dans la pandémie actuelle, obligeant les médecins italiens, par exemple, à prendre des décisions déchirantes sur les patients prioritaires en cas de manque de ressources.

Talbot dit que les médecins doivent connaître la possibilité d'une infection cérébrale dans COVID-19, mais il ajoute: "Il est difficile d'imaginer que nous pourrions résoudre ce problème d'insuffisance respiratoire due à une infection du SNC." Les gens portent normalement des respirateurs pour les maintenir jusqu'à ce que la pneumonie ou d'autres problèmes respiratoires puissent être traités, mais est-il sensé de le faire si la maladie a détruit leur capacité de respirer et qu'ils ne survivront pas? Les médecins américains constatent que certains patients qui survivent au COVID-19 ne peuvent pas être retirés des respirateurs.

Une autre conséquence de l'infection neuronale soulève des préoccupations futures pour les patients qui se remettent d'une maladie aiguë. La pandémie a frappé si soudainement que les conséquences possibles à long terme de l'infection sont inconnues. On ne sait pas si la perte de l'odorat est permanente, par exemple, mais des études récentes indiquent que le virus reste détectable dans certains cas pendant des semaines après la guérison des patients et chez un patient aussi longtemps que 37 jours après la récupération. D'autres virus qui infectent les neurones peuvent persister à vie, comme le virus de l'herpès (HSV-1) qui provoque des boutons de fièvre et le virus de la varicelle (varicelle) qui cause le zona. En effet, la plupart des neurones, contrairement à la plupart des autres cellules, ne sont pas remplacés tout au long de la vie. De même, le SRAS-CoV2 peut résider à l'intérieur des neurones longtemps après la fin de l'infection pulmonaire initiale et de la pandémie.

Crédit photo: photo de l'armée américaine par Patricia Deal