Pourquoi les aînés sont-ils plus vulnérables à la COVID-19 ?

Qu’est-ce qui rend les aînés et les personnes atteintes d’affections sous-jacentes plus vulnérables à la COVID-19 ? Selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université McGill, la clé du mystère se trouverait dans les protéines qui interviennent dans le déclenchement de l’infection, lorsque le virus s’arrime aux cellules hôtes de différents animaux. L’augmentation de l’oxydation cellulaire qui accompagne le vieillissement et la maladie pourrait expliquer pourquoi les aînés et les personnes atteintes d’une maladie chronique sont plus souvent infectés et souffrent d’une infection plus grave.

Plus de 60 millions de personnes ont officiellement contracté la COVID-19 et environ 1,5 million en sont décédées. Le virus perturbe les économies et les chaînes d’approvisionnement alimentaires partout dans le monde. Une meilleure compréhension des raisons pour lesquelles certains animaux contractent le virus et d’autres non pourrait mener à la mise au point de nouveaux traitements. Dans le cadre d’une étude publiée dans le Computational and Structural Biotechnology Journal, les chercheurs ont analysé les séquences de protéines du virus à leur disposition et les récepteurs de cellules hôtes de différentes espèces afin de découvrir ces raisons.

« Nous savons que le virus peut infecter les humains, les chats, les chiens et les furets, mais pas les bovins et les porcins. De plus, la COVID-19 frappe plus durement les aînés et les personnes atteintes d’affections sous-jacentes que les jeunes et les personnes en bonne santé. Jusqu’à maintenant, les raisons expliquant ce phénomène étaient obscures », indique Jaswinder Singh, professeur à l’Université McGill.

L’étude a été réalisée par une équipe multidisciplinaire de scientifiques dirigée par le Pr Singh. L’équipe est composée des professeurs Rajinder Dhindsa (Université McGill), Baljit Singh (Université de Calgary) et Vikram Misra (Université de Saskatchewan).

Comment le coronavirus infecte-t-il les cellules ?

Une fois à l’intérieur d’une cellule hôte, le virus en pirate le mécanisme métabolique pour se reproduire et se propager. La protéine spicule du virus se fixe au récepteur protéique appelé ACE2 qui se trouve à la surface de la cellule hôte, faisant fusionner les membranes entourant la cellule et le virus. Ce processus permet au virus d’entrer dans la cellule et de prendre le contrôle de son mécanisme de fabrication de protéines pour produire des copies de lui-même. Ces copies vont ensuite infecter d’autres cellules saines.

En analysant les protéines et leurs composants, les acides aminés, les chercheurs ont découvert que les animaux susceptibles de contracter le virus ont quelques points en commun. Ces animaux, comme les humains, les chats et les chiens, possèdent deux cystéines, un acide aminé, qui forment un pont disulfure spécial maintenu par un environnement cellulaire oxydant. Ce pont disulfure crée un point d’ancrage pour le virus. « D’après notre analyse, l’oxydation cellulaire accrue présente chez les aînés et les personnes souffrant de problèmes de santé sous-jacents les prédispose à une infection, à une réplication et à une maladie plus sérieuses », explique Rajinder Dhindsa, coauteur de l’étude et professeur émérite de biologie à l’Université McGill.

Dans le cas des animaux résistants au virus, comme les porcs et les vaches, il leur manque l’une de ces deux molécules de cystéine, et le pont disulfure ne peut se former. Par conséquent, le virus ne peut pas s’arrimer à la cellule.

Selon les chercheurs, la prévention de l’arrimage pourrait nous aider à mettre au point de nouveaux traitements contre la COVID-19. L’une des stratégies qu’ils suggèrent serait de perturber l’environnement oxydant qui garde les ponts disulfures intacts. « Les antioxydants pourraient diminuer la gravité de la COVID-19 en nuisant à l’entrée du virus dans les cellules hôtes et, par la suite, à sa capacité à survivre en se propageant », soutient le Pr Singh.

En ce qui concerne la prochaine étape, les chercheurs affirment que la technique CRISPR pourrait être utilisée pour modifier les séquences des protéines et vérifier leur théorie. Ils étudient également d’autres protéines situées près du récepteur ACE2 qui pourraient faciliter l’entrée du virus afin de voir si elles se comportent de la même façon.

L’étude:
L’article « SARS-CoV2 infectivity is potentially modulated by host redox status », par Jaswinder Singh, Rajinder S. Dhindsa, Vikram Misra et Baljit Singh, a été publié dans le Computational and Structural Biotechnology Journal.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.csbj.2020.11.016