Une nouvelle étude animale fournit des informations importantes sur la manière dont la maladie COVID-19 causée par le coronavirus SARS-CoV-2 peut causer des douleurs à long terme.
L'explication, selon l'étude, est que l'infection laisse dans une structure transmettant la douleur une signature d'expression génique qui lui est associée et qu'elle persiste même après l'élimination du virus. Les nouvelles découvertes indiquent également un traitement possible pour la douleur liée à la COVID.
« Un nombre important de personnes souffrant de COVID prolongé présentent des anomalies sensorielles, notamment diverses formes de douleur. Pour étudier cela, nous avons utilisé le séquençage de l'ARN pour obtenir un instantané des changements biochimiques provoqués par le SARS-CoV-2 dans une structure transmettant la douleur appelée ganglion de la racine dorsale », a expliqué Randal Alex Serafini, de l'Icahn School of Medicine du mont Sinai à New York.
L'équipe a utilisé le séquençage de l'ARN pour obtenir un instantané des changements biochimiques déclenchés par le SARS-CoV-2 dans les ganglions de la racine dorsale, qui est une structure transmettant la douleur. À l'aide d'un modèle de hamster d'infection par le SARS-CoV-2, les chercheurs ont découvert que l'infection laissait une signature d'expression génique dans les ganglions de la racine dorsale qui restait même après la disparition du virus. La signature correspondait aux profils d'expression génique observés dans la douleur causée par d'autres affections.
L'étude montre également que le SARS-CoV-2 a des effets à long terme sur le corps « de manière radicalement nouvelle, soulignant davantage pourquoi les gens devraient éviter d'être infectés ». Les expériences comprenaient un modèle de hamster d'infection intranasale à la COVID-19, qui reflète fidèlement les symptômes ressentis par les personnes. Les chercheurs ont observé que les hamsters présentaient une légère hypersensibilité au toucher au début de l'infection, qui s'est aggravée avec le temps, jusqu'à 30 jours.
Contrairement au SARS-CoV-2, la grippe A a provoqué une hypersensibilité précoce qui a été plus sévère, mais a disparu dans les quatre jours suivant l'infection. L'analyse des profils d'expression génique dans les ganglions de la racine dorsale a révélé que le coronavirus provoquait un changement plus important dans les niveaux d'expression des gènes impliqués dans les processus de signalisation spécifiques des neurones par rapport à la grippe. D'autres expériences ont montré que, quatre semaines après la guérison d'une infection virale, les hamsters infectés par la grippe ne présentaient aucun signe d'hypersensibilité à long terme, tandis que ceux atteints du SARS-CoV-2 présentaient une hypersensibilité aggravée, reflétant une douleur chronique. Les animaux qui s'étaient rétablis de la COVID-19 présentaient des signatures d'expression génique similaires à celles observées dans les ganglions de la racine dorsale de souris touchées par une douleur ou une lésion nerveuse induite par l'inflammation.
Pour approfondir la machinerie moléculaire associée à une altération de la sensibilité chez les hamsters infectés par le SARS-CoV-2, les chercheurs ont appliqué une analyse bioinformatique aux données d'expression génique qu'ils avaient obtenues. L'analyse a prédit que le SARS-CoV-2 réduit l'activité de plusieurs régulateurs de la douleur déjà identifiés et d'une protéine appelée facteur de liaison 3 de l'activateur d'interleukine (ILF3). Cette régulation négative se produit à des moments où les comportements douloureux chez les hamsters infectés par le SARS-CoV-2 étaient très légers, malgré une forte inflammation systémique. Par contre, l'hypersensibilité induite par la grippe A était sévère à cette époque.
L'ILF3 n'a pas encore été étudiée dans le contexte de la douleur, mais c'est un puissant régulateur du cancer, selon les chercheurs, qui ont émis l'hypothèse que l'imitation des effets aigus de l'ILF3 pourrait servir de nouvelle stratégie de gestion de la douleur. Pour vérifier cette prédiction, ils ont administré un médicament anticancéreux cliniquement prouvé qui inhibe l'activité de l'ILF3 et ont découvert qu'il était effectivement « très efficace » dans le traitement de la douleur dans un modèle murin d'inflammation localisée. »
« Nous pensons que les candidats thérapeutiques dérivés de nos données d'expression génique, tels que les inhibiteurs de l'ILF3, pourraient cibler les mécanismes de la douleur spécifiques aux patients atteints de COVID-19 et persistants. Il est intéressant de noter que certaines protéines associées au cancer sont apparues comme cibles prévues pour la douleur, ce qui est intéressant car de nombreux médicaments ont déjà été développés pour agir contre certaines de ces protéines et ont été testés cliniquement. Si nous pouvons réutiliser ces médicaments, cela pourrait réduire considérablement le temps nécessaire au développement thérapeutique », a déclaré Serafini, qui présentera la nouvelle recherche lors de la réunion annuelle de l'American Society for Experimental Pharmacology and Therapeutics lors de la réunion 2022 Experimental Biology (EB), qui se tiendra du Du 2 au 5 avril à Philadelphie.
« Nos résultats pourraient potentiellement mener à de nouveaux traitements pour les patients souffrant de COVID aigu et prolongé, ainsi que d'autres affections douloureuses. Notre étude montre également que le SARS-CoV-2 provoque des effets à long terme sur le corps de manière radicalement nouvelle, soulignant davantage pourquoi les gens devraient essayer d'éviter d'être infectés », a conclu l'expert.
Cette recherche a été menée par Alex Serafini et Justin Frere, candidats au doctorat en médecine de l'Icahn School of Medicine du mont Sinaï. Serafini est étudiant à Venetia Zachariou, PhD, professeur de neurosciences au mont Sinaï et Frere est un étudiant de Benjamin TenoEver, PhD, professeur de microbiologie à l'Université de New York.
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