E-infectious Diseases

Halte au SARS-CoV-2 !

Comment se défend-on contre le SARS-CoV-2 ?

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Ecrit par : Diane Letourneur; Relecture : Boris-Enock Zinsou. Un grand merci à Eric Guichard, maître de conférences HDR à l’Enssib et co-organisateur du cycle de séminaires de l’IXXI, pour sa relecture !

Depuis le début de la COVID-19, de nombreuses informations parfois contradictoires circulent sur les réseaux et à la télévision. Les informations scientifiques sont souvent noyées entre les inquiétudes et les débats politiques. L’IXXI (Institut rhônalpin des systèmes complexes) a organisé une série de séminaires sur la COVID-19 dont le premier a eu lieu le 15 avril 2021. Le professeur Alain Fischer, président du Conseil d’orientation de la stratégie vaccinale, y a présenté la réponse immunitaire contre le SARS-CoV2 [1]. Dans cet article, nous proposons un résumé simplifié de ce séminaire.

I – Le SARS-CoV2

Le SARS-CoV2 appartient à la famille des coronavirus β. Ces virus causent des troubles respiratoires, et ont été transmis de l’animal à l’humain (on parle de zoonose) [2,3,4]. (voir notre article sur l’origine du Sars-CoV-2)

Cette famille de virus est nommée coronavirus en raison d’une protéine, Spike, présente à leur surface et qui forme une couronne.

Spike peut se fixer à des protéines présentes à la surface de certaines de nos cellules. Le virus est ensuite internalisé, et se multiplie dans nos cellules [5].

Les cellules de notre corps qui expriment le plus les récepteurs de Spike, et dans lesquelles le virus se multiplie le plus activement, sont les cellules épithéliales. Le SARS-CoV-2 se multiplie ainsi dans de nombreux organes : surtout le pharynx (au niveau de la gorge), mais aussi les poumons, intestin, rein, vaisseaux sanguins, testicules, cœur, foie….

La réponse immunitaire suite à une infection naturelle par le SARS-CoV-2 est l’immunité associée aux muqueuses. Cette immunité n’est pas stimulée par les vaccins actuels (qu’ils soient à ARN ou non), puisqu’ils sont injectés dans le muscle et pas au niveau des muqueuses. Dans le futur, la mise au point de vaccins intranasaux (à inhaler) pourrait  permettre une meilleure protection vaccinale.

II – La COVID

Le SARS-CoV-2 est responsable de la pandémie de COVID-19, qui se caractérise par différents symptômes :

Un peu moins d’une personne sur 100 meurt suite à l’infection par le SARS-CoV-2. La mortalité est plus élevée chez les :

A) Détresse respiratoire

Dans les cas graves, le SARS-CoV-2 endommage les vaisseaux sanguins, et provoque une entrée massive des cellules immunitaires dans les poumons. Ces cellules s’accumulent dans les espaces vides du poumon, qui sont normalement dédiés à l’assimilation de dioxygène et au rejet de dioxyde de carbone. La respiration est ainsi moins efficace : il y a détresse respiratoire.

B) Thrombose : formation de caillots sanguins 

D’autre part, le SARS-CoV-2 active la coagulation du sang, ce qui génère des risques de formation de caillots. Les vaisseaux sanguins sont alors susceptibles de se boucher [6]. Dans de rares cas, des personnes infectées ont des auto-anticorps qui favorisent aussi la coagulation !

III – La réponse immunitaire contre le SARS-CoV-2

Comme pour toutes les infections, le SARS-CoV-2 provoque une réponse immunitaire innée et adaptative de la part du corps humain.

Le patient a une forte charge virale avant l’apparition de symptômes. Les réponses immunitaires innée et adaptative sont complémentaires. Nous allons les présenter dans le cas d’infections bénignes et sévères au SARS-CoV-2.

A) La réponse immunitaire innée

1 – Bon scénario

Dans le cas d’une infection contrôlée par l’organisme, qui n’entraîne pas de maladie grave :

L’interféron de type I est une molécule clef de la défense antivirale. Quelques heures après infection, sa production entraîne une diminution de la multiplication virale. Les enfants ont une production d’interféron particulièrement élevée, ce qui les rend moins contagieux et moins à risque de développer des formes de COVID graves.

Les cellules dendritiques activent ensuite la réponse immunitaire adaptative.

2 – Mauvais scénario

Dans le cas d’infections sévères au SARS-CoV-2, pouvant mener à la réanimation, on observe moins d’activation de l’interféron de type I. Ce manque d’interféron est dû au virus, qui inhibe la production d’interféron, mais aussi à l’hôte. Les hommes, les personnes âgées, en surpoids, diabétiques, ou avec des maladies des artères produisent moins d’interféron. Certains facteurs génétiques (comme l’absence de TLR 3 ou 7) peuvent aussi diminuer la production d’interférons. Dans ce cas, le virus active une molécule appelée NFκB qui entraîne une grosse production de cytokines pro-inflammatoires. On parle d’orage cytokinique [7,8].

B) La réponse immunitaire adaptative

1 – Bon scénario

Après avoir dévoré quelques virus, les cellules dendritiques préviennent les cellules de l’immunité adaptative. Il s’agit des lymphocytes T et B. Chaque lymphocyte reconnaît un motif particulier du virus, et est donc hautement spécifique ! La plupart des lymphocytes reconnaissent la protéine Spike.

Les lymphocytes T tuent les cellules infectées en les perforant de trous. Les lymphocytes B, quant à eux, produisent des anticorps qui se fixent sur les virus et sur les cellules infectées. Ces anticorps empêchent l’entrée des virus dans les cellules, et favorisent leur élimination par les cellules dendritiques et macrophages.

Après une infection, les lymphocytes T et B se souviennent du microbe et sont plus rapides à intervenir lors d’une 2e infection. Cela s’explique par la présence de lymphocytes dits mémoire.

La plupart des personnes ayant la COVID ont un test sérologique positif, c’est-à-dire des anticorps spécifiques du SARS-CoV2. Ces anticorps semblent toujours présents après plusieurs mois, ce qui suggère que presque tout le monde développe une mémoire des lymphocytes B. En revanche, tout le monde ne développe pas de mémoire des lymphocytes T.

2 – Mauvais scénario

Les personnes âgées, diabétiques, ou en surpoids sont plus sensibles au SARS-CoV2 car ils produisent moins d’anticorps.

IV – Quelques mots sur les variants

A) Pourquoi des variants ?

Depuis le début de la pandémie, le SARS-CoV2 a muté. On dénombre plusieurs variants tels que le britannique, sud-africain et brésilien. La protéine Spike de ces variants est mutée. Les mutations sont au niveau du motif de fixation des anticorps !

Ainsi, des anticorps générés par une 1ere infection par le SARS-CoV2 de Wuhan ne protègent pas forcément contre un variant. Il est donc possible de retomber malade une 2e fois. Les vaccins actuels (à ARN ou non) protègent aussi bien contre le variant britannique. En revanche, il semble que seuls les vaccins à ARN (Pfizer, Moderna) protègent efficacement contre le variant sud-africain. Il protègerait également mieux contre le variant brésilien que l’Astrazeneca.

Avec les variants, il faudrait 60 à 70% de la population vaccinée pour que la France ait une bonne immunité collective. Plus de personnes sont vaccinées, moins le virus peut se propager. Se vacciner nous protège, mais protège aussi les autres !

B) Allons-nous éternellement devoir lutter contre de nouveaux variants ?

Les mutations font partie du mode de fonctionnement normal des virus. Elles apparaissent spontanément et de manière aléatoire. Les variants les mieux adaptés aux contraintes environnementales et à l’hôte survivent et se propagent. Vers la fin de l’année 2020, on a observé une propagation de variants du SARS-CoV-2 qui sont  particulièrement contagieux. Il est difficile de prédire comment le SARS-CoV-2 va encore évoluer. Les variants actuels ont des mutations communes, ce qui laisse à penser que le virus n’a pas beaucoup de possibilités d’évolution. Peut-être qu’un nombre limité de mutations sont possibles. De plus, les vaccins à ARN ont l’avantage de pouvoir être produits rapidement, et peuvent protéger contre plusieurs variants.

La mise au point de vaccins à ARN a été possible grâce à des années de recherche fondamentale. La mise au point de vaccins avec des ARN issus de différents variants, et des rappels réguliers de la population, pourraient permettre de contrôler la pandémie et de retrouver une vie normale.

Références

[1] http://www.ixxi.fr/agenda/seminaires/cycles-de-seminaires/la-covid-19-regards-et-questions-interdisciplinaires/alain-fischer-president-du-conseil-dorientation-de-la-strategie-vaccinale-comment-se-defend-on-contre-le-sars-cov-2

[2] https://www.pasteur.fr/fr/centre-medical/fiches-maladies/sras

[3] https://www.pasteur.fr/fr/centre-medical/fiches-maladies/mers-cov

[4] article “L’origine du SARS-CoV-2” publié sur cette plateforme

[5] Dhama, Kuldeep, Sharun Khan, Ruchi Tiwari, Shubhankar Sircar, Sudipta Bhat, Yashpal Singh Malik, Karam Pal Singh, Wanpen Chaicumpa, D. Katterine Bonilla-Aldana, et Alfonso J. Rodriguez-Morales. « Coronavirus Disease 2019–COVID-19 ». Clinical Microbiology Reviews 33, no 4 (16 septembre 2020). https://doi.org/10.1128/CMR.00028-20.

[6] https://www.einfectiousdiseases.com/vaccins-covid-et-thrombose/

[7] Fajgenbaum, David C., et Carl H. June. « Cytokine Storm ». The New England Journal of Medicine 383, no 23 (3 décembre 2020): 2255‑73. https://doi.org/10.1056/NEJMra2026131.

[8] Wang, Jin, Mengmeng Jiang, Xin Chen, et Luis J. Montaner. « Cytokine storm and leukocyte changes in mild versus severe SARS‐CoV‐2 infection: Review of 3939 COVID‐19 patients in China and emerging pathogenesis and therapy concepts ». Journal of Leukocyte Biology, 13 juin 2020. https://doi.org/10.1002/JLB.3COVR0520-272R.

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