le 30 avril 2021

La protéine de pointe du nouveau coronavirus joue un rôle clé supplémentaire dans la maladie

Les chercheurs et collaborateurs de Salk montrent comment la protéine endommage les cellules, confirmant que le COVID-19 est une maladie principalement vasculaire

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La protéine de pointe du nouveau coronavirus joue un rôle clé supplémentaire dans la maladie

Les chercheurs et collaborateurs de Salk montrent comment la protéine endommage les cellules, confirmant que le COVID-19 est une maladie principalement vasculaire

LA JOLLA—Les scientifiques savent depuis un certain temps que les protéines « pointes » distinctives du SRAS-CoV-2 aident le virus à infecter son hôte en se fixant sur des cellules saines. Maintenant, une nouvelle étude majeure montre que les protéines de pointe du virus (qui se comportent très différemment de celles codées en toute sécurité par les vaccins) jouent également un rôle clé dans la maladie elle-même.

L'article, publié le 30 avril 2021, dans Recherche sur la circulation, montre également de manière concluante que COVID-19 est une maladie vasculaire, démontrant exactement comment le virus SARS-CoV-2 endommage et attaque le système vasculaire au niveau cellulaire. Les résultats aident à expliquer la grande variété de complications apparemment sans lien de COVID-19 et pourraient ouvrir la porte à de nouvelles recherches sur des thérapies plus efficaces.

Des images représentatives des cellules de contrôle endothéliales vasculaires (à gauche) et des cellules traitées avec la protéine SARS-CoV-2 Spike (à droite) montrent que la protéine de pointe provoque une fragmentation mitochondriale accrue dans les cellules vasculaires.
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Crédit: Salk Institute

"Beaucoup de gens pensent qu'il s'agit d'une maladie respiratoire, mais il s'agit en réalité d'une maladie vasculaire", explique le professeur adjoint de recherche. Manoir d'Uri, qui est co-auteur principal de l'étude. "Cela pourrait expliquer pourquoi certaines personnes ont des accidents vasculaires cérébraux et pourquoi certaines personnes ont des problèmes dans d'autres parties du corps. Le point commun entre eux est qu'ils ont tous des fondements vasculaires.

Les chercheurs de Salk ont ​​collaboré avec des scientifiques de l'Université de Californie à San Diego sur l'article, dont le co-premier auteur Jiao Zhang et le co-auteur principal John Shyy, entre autres.

Bien que les découvertes elles-mêmes ne soient pas entièrement une surprise, l'article fournit une confirmation claire et une explication détaillée du mécanisme par lequel la protéine endommage les cellules vasculaires pour la première fois. Il y a eu un consensus croissant sur le fait que le SRAS-CoV-2 affecte le système vasculaire, mais on ne comprend pas exactement comment il l'a fait. De même, les scientifiques qui étudient d'autres coronavirus soupçonnent depuis longtemps que la protéine de pointe a contribué à endommager les cellules endothéliales vasculaires, mais c'est la première fois que le processus est documenté.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont créé un «pseudovirus» qui était entouré de la couronne classique de protéines de pointe du SRAS-CoV-2, mais ne contenait aucun virus réel. L'exposition à ce pseudovirus a entraîné des dommages aux poumons et aux artères d'un modèle animal, ce qui prouve que la protéine de pointe seule était suffisante pour provoquer la maladie. Des échantillons de tissus ont montré une inflammation des cellules endothéliales tapissant les parois des artères pulmonaires.

L'équipe a ensuite reproduit ce processus en laboratoire, exposant des cellules endothéliales saines (qui tapissent les artères) à la protéine de pointe. Ils ont montré que la protéine de pointe endommageait les cellules en se liant à ACE2. Cette liaison a perturbé la signalisation moléculaire d'ACE2 aux mitochondries (organites qui génèrent de l'énergie pour les cellules), provoquant des dommages et une fragmentation des mitochondries.

Des études antérieures ont montré un effet similaire lorsque les cellules étaient exposées au virus SARS-CoV-2, mais il s'agit de la première étude à montrer que les dommages se produisent lorsque les cellules sont exposées à la protéine de pointe seule.

« Si vous supprimez les capacités de réplication du virus, il a toujours un effet néfaste majeur sur les cellules vasculaires, simplement en raison de sa capacité à se lier à ce récepteur ACE2, le récepteur de la protéine S, désormais célèbre grâce au COVID », explique Manor. . "Des études supplémentaires avec des protéines de pointe mutantes fourniront également de nouvelles informations sur l'infectivité et la gravité des virus mutants du SRAS CoV-2."

Les chercheurs espèrent ensuite examiner de plus près le mécanisme par lequel la protéine ACE2 perturbée endommage les mitochondries et les fait changer de forme.

Les autres auteurs de l'étude sont Yuyang Lei et Zu-Yi Yuan de l'Université Jiaotong à Xi'an, en Chine ; Cara R. Schiavon, Leonardo Andrade et Gerald S. Shadel de Salk ; Ming He, Hui Shen, Yichi Zhang, Yoshitake Cho, Mark Hepokoski, Jason X.-J. Yuan, Atul Malhotra, Jin Zhang de l'Université de Californie à San Diego ; Lili Chen, Qian Yin, Ting Lei, Hongliang Wang et Shengpeng Wang du Centre des sciences de la santé de l'Université Xi'an Jiatong à Xi'an, en Chine.

La recherche a été soutenue par les National Institutes of Health, la National Natural Science Foundation of China, le Shaanxi Natural Science Fund, le National Key Research and Development Program, le premier hôpital affilié de l'Université Xi'an Jiaotong ; et l'Université Xi'an Jiaotong.

DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.121.318902

INFORMATIONS SUR LA PUBLICATION

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Recherche sur la circulation

TITRE

La protéine de pointe SARS-CoV-2 altère la fonction endothéliale via la régulation à la baisse de l'ACE2

AUTEURS

Yuyang Lei, Jiao Zhang, Cara R Schiavon, Ming He, Lili Chen, Hui Shen, Yichi Zhang, Qian Yin, Yoshitake Cho, Leonardo Andrade, Gerald S Shadel, Mark Hepokoski, Ting Lei, Hongliang Wang, Jin Zhang, Jason XJ Yuan , Atul Malhotra, Uri Manor, Shengpeng Wang, Zu-Yi Yuan et John YJ Shyy

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