Sommaire: Les cellules cérébrales exposées au sang prélevé sur des patients COVID-19 atteints de délire ont montré une diminution de la neurogenèse et une augmentation de la mort cellulaire. Les résultats indiquent également un rôle clé pour les cytokines produites dans le système immunitaire pendant l’infection et éclairent les mécanismes moléculaires du délire lié au COVID-19.
La source: King’s College de Londres
Des chercheurs du King’s College de Londres ont montré que lorsque les cellules cérébrales sont directement exposées au sang prélevé sur des patients COVID-19 atteints de délire, il y a une augmentation de la mort cellulaire et une diminution de la génération de nouvelles cellules cérébrales. Le délire représente un état de confusion indiquant que, chez ces patients, l’infection au COVID-19 avait eu un impact sur le cerveau.
Financé par le Rosetrees Trust et le National Institute for Health and Care Research (NIHR) Maudsley Biomedical Research Centre, le in vitro L’étude fournit un aperçu des mécanismes cellulaires et moléculaires possibles impliqués dans le développement du délire chez les patients COVID-19, ainsi que des effets généraux de l’infection par COVID-19 sur le cerveau.
Publié dans Molecular Psychiatry, les résultats de l’étude indiquent un rôle clé pour les protéines inflammatoires (cytokines) produites par le système immunitaire pendant l’infection, et pourraient aider à éclairer les traitements potentiels pour réduire les symptômes de confusion, de désorientation et de déficits de mémoire chez les patients COVID-19.
Le Dr Alessandra Borsini, NIHR Maudsley BRC Senior Research Fellow, Institute of Psychiatry, Psychology & Neuroscience, premier auteur, a déclaré: «De plus en plus, la recherche indique qu’il existe un élément neurologique à une infection grave au COVID-19, mais nous avons peu de compréhension sur ce qui se passe dans le cerveau pour produire ces symptômes.
«Notre recherche est la première à utiliser des échantillons de sang de patients atteints de COVID-19 souffrant de délire pour étudier comment l’infection affecte un processus appelé« neurogenèse »(la génération de nouvelles cellules cérébrales), qui est essentiel pour maintenir intactes les fonctions cérébrales, y compris la mémoire et processus de pensée.
“Nous avons constaté qu’il y a une réduction profonde de la génération de nouvelles cellules cérébrales et une augmentation de la mort cellulaire, et ce sont probablement des mécanismes à l’origine du délire, et peut-être d’autres symptômes neurologiques, chez les patients COVID-19.”
Des recherches antérieures indiquent que 20 à 30 % des patients atteints de COVID-19 développeront des symptômes neurologiques tels que le délire, avec des taux de 60 à 70 % en cas de maladie grave. Le délire est un état de confusion mentale qui peut survenir en cas de malaise médical et est associé à des effets indésirables, notamment une hospitalisation prolongée et la mort.
Bien que les symptômes respiratoires du COVID-19 soient bien reconnus, les mécanismes cellulaires et moléculaires expliquant le délire et d’autres symptômes neurologiques ne sont pas bien compris. Il s’agit de la première étude à tester l’effet direct du sang (à l’aide de sérum) prélevé sur des patients hospitalisés atteints de COVID-19 souffrant de délire sur la génération de nouvelles cellules cérébrales dans la région de l’hippocampe du cerveau.
Le développement de symptômes neurologiques chez les patients COVID-19 est susceptible d’impliquer une réponse immunitaire hyperactive, appelée tempête de cytokines, avec une production excessive de ces multiples protéines inflammatoires.
Une fois produites par les cellules immunitaires du corps en réponse à l’infection, ces cytokines peuvent alors passer du sang au cerveau et affecter directement les mécanismes cérébraux. Cependant, les cytokines directement liées au développement des symptômes neurologiques sont actuellement inconnues.
L’étude a recueilli des échantillons de sérum de 36 patients admis au Guy’s and St Thomas’ NHS Foundation Trust, à Londres, lors de la première vague de la pandémie de COVID-19 au Royaume-Uni (mars-juin 2020). La moitié de ces patients présentaient des symptômes de délire tandis que l’autre moitié ne présentait pas ces symptômes au moment de l’admission à l’hôpital.
Les chercheurs ont utilisé une méthode validée in vitro modèle de cellule humaine composé de cellules de l’hippocampe, une partie du cerveau fondamentale dans de nombreuses capacités cognitives, de mémoire et d’apprentissage. Les chercheurs ont traité les cellules de l’hippocampe directement avec les échantillons de sérum et ont observé les impacts sur la génération et la mort des cellules, ainsi que sur les niveaux de différentes cytokines.
Les résultats ont montré que le traitement avec du sérum prélevé sur des patients COVID-19 atteints de délire augmentait la mort cellulaire et diminuait la génération de nouvelles cellules cérébrales. L’étude du sérum a montré que les patients atteints de délire avaient des niveaux plus élevés de cytokine IL6, alors qu’il n’y avait aucune différence entre les patients sous d’autres cytokines.
Le traitement des cellules cérébrales avec le sérum a produit des niveaux plus élevés de deux autres cytokines – IL12 et IL13 – suggérant qu’il existe un processus ou une cascade où IL12 et I1L3 sont générés par les cellules cérébrales en réponse à l’inflammation dans le corps créée par IL6, et ensemble ils produire le délire.
L’auteur, le professeur Carmine Pariante, professeur de psychiatrie biologique à l’Institut de psychiatrie et de psychologie des neurosciences (IoPPN) et psychiatre périnatal consultant au South London et au Maudsley NHS Foundation Trust, a déclaré : « Le rôle de l’inflammation et de notre réponse immunitaire dans l’infection au COVID-19 est bien connu, mais des recherches comme la nôtre révèlent maintenant comment cela affecte notre cerveau, notre pensée et notre santé mentale.
“Grâce à une série de tests, nous avons montré qu’il est probable que la production initiale de protéines de cytokines dans le cadre de la réponse inflammatoire dans l’infection au COVID-19 déclenche une cascade d’autres cytokines qui réduisent la génération de nouvelles cellules cérébrales et augmentent la mort cellulaire, conduisant à des symptômes cérébraux tels que le délire.
“Ces symptômes neurologiques sont très préoccupants pour les patients et leurs familles, et nous espérons que nos recherches pourront aider à identifier les traitements les plus appropriés pour atténuer ou prévenir ces symptômes.”
‘La neurogenèse est perturbée dans les cellules progénitrices de l’hippocampe humain lors de l’exposition à des échantillons de sérum de patients hospitalisés atteints de COVID-19 présentant des symptômes neurologiques » a été publiée dans Psychiatrie moléculaire.
Financement: Cette étude a été financée par le Rosetrees Trust et par le Centre de recherche biomédicale du National Institute for Health and Care Research (NIHR) du sud de Londres et du Maudsley NHS Foundation Trust et du King’s College de Londres.
À propos de cette actualité de la recherche COVID-19
Auteur: Ryan Jewell
La source: King’s College de Londres
Contact: Ryan Jewell – King’s College de Londres
Image: L’image est dans le domaine public
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Recherche originale : Libre accès.
“La neurogenèse est perturbée dans les cellules progénitrices de l’hippocampe humain lors de l’exposition à des échantillons de sérum de patients hospitalisés COVID-19 présentant des symptômes neurologiques” par Alessandra Borsini et al. Psychiatrie moléculaire
Résumé
La neurogenèse est perturbée dans les cellules progénitrices de l’hippocampe humain lors de l’exposition à des échantillons de sérum de patients hospitalisés COVID-19 présentant des symptômes neurologiques
La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) représente une nouvelle menace énorme pour notre système de santé et en particulier pour la santé des personnes âgées. Bien que les symptômes respiratoires du COVID-19 soient bien reconnus, les manifestations neurologiques et leurs mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents n’ont pas encore été largement étudiés.
Notre étude est la première à tester l’effet direct du sérum de patients hospitalisés COVID-19 sur la neurogenèse de l’hippocampe humain à l’aide d’un test expérimental in vitro unique avec des cellules progénitrices de l’hippocampe humain (HPC0A07/03 C).
Nous identifions les différentes voies moléculaires activées par le sérum des patients COVID-19 avec et sans symptômes neurologiques (c’est-à-dire le délire), et leurs effets sur la prolifération neuronale, la neurogenèse et l’apoptose.
Nous avons prélevé un échantillon de sérum deux fois, au moment de l’admission à l’hôpital et environ 5 jours après l’hospitalisation. Nous avons constaté que le traitement avec des échantillons de sérum de patients COVID-19 atteints de délire (n= 18) diminution de la prolifération cellulaire et de la neurogenèse, et augmentation de l’apoptose, par rapport aux échantillons de sérum de patients COVID-19 appariés selon le sexe et l’âge sans délire (n= 18).
Cet effet était dû à une concentration plus élevée d’interleukine 6 (IL6) dans les échantillons de sérum de patients atteints de délire (moyenne ± ET : 229,9 ± 79,1 pg/ml, contre 32,5 ± 9,5 pg/ml chez les patients sans délire). En effet, le traitement des cellules avec un anticorps contre l’IL6 a empêché la diminution de la prolifération cellulaire et de la neurogenèse et l’augmentation de l’apoptose.
De plus, une concentration accrue d’IL6 dans des échantillons de sérum de patients atteints de délire a stimulé la production d’IL12 et d’IL13 par les cellules de l’hippocampe, et un traitement avec un anticorps contre l’IL12 ou l’IL13 a également empêché la diminution de la prolifération cellulaire et de la neurogenèse, ainsi que l’augmentation de l’apoptose.
Fait intéressant, le traitement avec les composés couramment administrés aux patients atteints de COVID-19 aigu (les inhibiteurs de Janus kinase, le baricitinib, le ruxolitinib et le tofacitinib) a pu restaurer la viabilité, la prolifération et la neurogenèse cellulaires normales en ciblant les effets de l’IL12 et de l’IL13.
Dans l’ensemble, nos résultats montrent que le sérum de patients COVID-19 atteints de délire peut affecter négativement les processus neurogènes dépendants de l’hippocampe, et que cet effet est médié par la production induite par l’IL6 des cytokines inflammatoires en aval IL12 et IL13, qui sont finalement responsables des effets néfastes. résultats cellulaires.
