Dans une prépublication publiée en janvier, Kriegstein et ses collègues ont rapporté5 que le SRAS-CoV-2 infecte préférentiellement les astrocytes par rapport aux autres cellules cérébrales. Les chercheurs ont exposé des organoïdes cérébraux – des structures miniatures ressemblant à un cerveau cultivées à partir de cellules souches en laboratoire – au virus. Le SRAS-CoV-2 a presque exclusivement infecté les astrocytes sur toutes les autres cellules présentes.
Pour renforcer ces études en laboratoire, un groupe comprenant Daniel Martins-de-Souza, responsable de la protéomique à l'Université de Campinas au Brésil, a rapporté6 dans une prépublication de février qu'il avait analysé des échantillons de cerveau de 26 personnes décédées avec COVID-19. Dans les cinq dont les cellules cérébrales présentaient des signes d'infection par le SRAS-CoV-2, 66% des cellules affectées étaient des astrocytes.
Les astrocytes infectés pourraient expliquer certains des symptômes neurologiques associés au COVID-19, en particulier la fatigue, la dépression et le « brouillard cérébral », qui comprend la confusion et l'oubli, fait valoir Kriegstein. «Ces types de symptômes peuvent ne pas refléter des dommages neuronaux, mais pourraient refléter des dysfonctionnements de quelque sorte. Cela pourrait être cohérent avec la vulnérabilité des astrocytes.
Les astrocytes peuvent être vulnérables même s'ils ne sont pas infectés par le virus. Une étude publiée le 21 juin7 a comparé le cerveau de huit personnes décédées atteintes de COVID-19 avec le cerveau de 14 témoins. Les chercheurs n'ont trouvé aucune trace de SARS-CoV-2 dans le cerveau des personnes infectées, mais ils ont découvert que l'expression des gènes avait été affectée dans certains astrocytes, qui ne fonctionnaient pas correctement.
Compte tenu de toutes ces découvertes, les chercheurs veulent savoir combien de cellules cérébrales doivent être infectées ou endommagées pour provoquer des symptômes neurologiques, explique Ricardo Costa, physiologiste à la Louisiana State University Health à Shreveport dont l'équipe étudie les effets du SRAS-CoV-2 sur le cerveau. cellules.
Malheureusement, il n'y a probablement pas de réponse simple, dit Kriegstein, soulignant que les cellules, y compris les neurones, dans certaines régions du cerveau provoqueront plus de dysfonctionnements que d'autres, si elles sont endommagées.
Bloquer le flux sanguin
Des preuves se sont également accumulées que le SRAS-CoV-2 peut affecter le cerveau en réduisant le flux sanguin vers celui-ci – altérant la fonction des neurones et finalement les tuant.
Les péricytes sont des cellules présentes sur de petits vaisseaux sanguins appelés capillaires dans tout le corps, y compris dans le cerveau. Une prépublication de février a signalé que le SRAS-CoV-2 pourrait infecter des cellules de type péricyte dans les organoïdes du cerveau8.
En avril, David Attwell, neuroscientifique à l'University College London, et ses collègues ont publié une prépublication montrant des preuves que le SRAS-CoV-2 peut affecter le comportement des péricytes9. Les chercheurs ont observé que, dans des tranches de cerveau de hamster, le SRAS-CoV-2 bloque le fonctionnement des récepteurs sur les péricytes, provoquant une constriction des capillaires dans les tissus. "Il s'avère que c'est un grand effet", dit Attwell.
C'est une étude « vraiment cool », dit Spudich. "Cela pourrait être quelque chose qui détermine certaines des blessures permanentes que nous voyons – certains de ces accidents vasculaires cérébraux sur de petits vaisseaux."
Attwell suggère que les médicaments utilisés pour traiter l'hypertension artérielle, qui implique une restriction des vaisseaux sanguins, pourraient être utiles dans certains cas de COVID-19. Deux essais cliniques étudient actuellement l'effet du losartan, un médicament contre l'hypertension, pour traiter la maladie.
Dysfonctionnement immunitaire
Il existe également de plus en plus de preuves que certains symptômes et dommages neurologiques sont le résultat d’une réaction excessive du système immunitaire du corps et même de ratés après avoir rencontré le coronavirus.
Au cours des 15 dernières années, il est devenu clair qu'en réponse à une infection, le système immunitaire de certaines personnes fabrique par inadvertance des «auto-anticorps» qui attaquent leurs propres tissus, explique Harald Prüss, neuroimmunologue au Centre allemand des maladies neurodégénératives à Berlin. Cela peut provoquer des affections à long terme telles que la neuromyélite optique, dans lesquelles les personnes présentent des symptômes tels qu'une perte de vision et une faiblesse des membres. Dans une revue publiée en mai10, Prüss a résumé les preuves que ces auto-anticorps peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique et contribuer à des troubles neurologiques allant des troubles de la mémoire à la psychose.
Cette voie pourrait également fonctionner dans COVID-19. Dans une étude publiée l'année dernière11, Prüss et ses collègues ont isolé des anticorps contre le SRAS-CoV-2 chez l'homme et en ont trouvé un capable de protéger les hamsters des infections et des lésions pulmonaires. L'objectif était de créer de nouveaux traitements. Mais les chercheurs ont également découvert que certains des anticorps pouvaient se lier au tissu cérébral, suggérant qu'ils pourraient l'endommager. "Nous essayons actuellement de le prouver cliniquement et expérimentalement", explique Prüss.
Dans un deuxième article, publié en ligne en décembre dernier, une équipe comprenant Prüss a étudié le sang et le liquide céphalo-rachidien de 11 personnes gravement atteintes de COVID-19, qui présentaient toutes des symptômes neurologiques12. Tous ont produit des auto-anticorps capables de lier des neurones. Et il existe des preuves que l'administration aux patients d'immunoglobulines intraveineuses, un autre type d'anticorps, pour supprimer l'action nocive des auto-anticorps est « assez efficace », explique Prüss.
Ces voies – astrocytes, péricytes et auto-anticorps – ne sont pas mutuellement exclusives et ne sont probablement pas les seules : il est probable que les personnes atteintes de COVID-19 présentent des symptômes neurologiques pour diverses raisons. Prüss dit qu'une question clé est de savoir quelle proportion de cas est causée par chacune des voies. « Cela déterminera le traitement », dit-il.
