lundi 23 mars 2020

Le Coronavirus choisit ses victimes?




Le coronavirus tue 71 à 80% d'hommes contre 20 à 29% de femmes:
"Les médecins chinois ont découvert que le coronavirus est conçu pour se fixer aux récepteurs pulmonaires qui sont cinq fois plus fréquents chez les hommes asiatiques que chez les hommes africains ou indo-européens. Les femmes asiatiques ont également moins de la moitié de ces récepteurs que les hommes asiatiques".


Un nouveau coronavirus (2019-nCov) a été identifié à Wuhan, dans la province du Hubei, en Chine, en décembre 2019. Ce nouveau coronavirus a provoqué des milliers de cas de maladie mortelle en Chine, et d'autres patients ont été identifiés en nombre croissant à l'échelle internationale. Il a été rapporté que 2019-nCov partage le même récepteur, l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2), avec le SRAS-Cov.

Ici, sur la base de la base de données publique et de la technique d'ARN-Seq monocellulaire de pointe, nous avons analysé le profil d'expression d'ARN ACE2 dans les poumons humains normaux. Le résultat indique que l'expression du récepteur du virus ACE2 est concentrée dans une petite population de cellules alvéolaires de type II (AT2).

Étonnamment, nous avons constaté que cette population d'AT2 exprimant l'ACE2 exprimait également fortement de nombreux autres gènes qui régulent positivement la reproduction et la transmission virales.

Une comparaison entre huit échantillons individuels a démontré que le mâle asiatique possède un très grand nombre de cellules exprimant l'ACE2 dans le poumon. Cette étude fournit un contexte biologique pour l'enquête épidémique sur la maladie infectieuse 2019-nCov et pourrait être informative pour le développement futur d'une stratégie thérapeutique anti-ACE2.

Une infection grave d'ici 2019-nCov pourrait entraîner un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) et une septicémie, entraînant la mort d'environ 15% des personnes infectées1,2. Une fois mises en contact avec les voies respiratoires humaines, les protéines de pointe de ce virus peuvent s'associer aux récepteurs de surface des cellules sensibles, qui assurent la médiation de l'entrée du virus dans les cellules cibles pour une réplication ultérieure. Récemment, Xu et.al., ont modélisé la protéine de pointe pour identifier le récepteur de 2019-nCov et ont indiqué que l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) pourrait être le récepteur de ce virus3. 


ACE2 était auparavant connu comme le récepteur du SRAS-Cov et du NL634–6. Selon leur modélisation, bien que la force de liaison entre 2019-nCov et ACE2 soit plus faible que celle entre SARS-Cov et ACE2, elle est toujours beaucoup plus élevée que le seuil requis pour l'infection virale. Zhou et. Al. a mené des études d'infectiosité virale et a montré que l'ACE2 est essentiel pour que le nCov 2019 pénètre dans les cellules HeLa7. Ces données indiquent que l'ACE2 est probablement le récepteur de 2019-nCov.

L'expression et la distribution du récepteur décident de la voie d'infection virale et la voie d'infection a une implication majeure pour comprendre la pathogenèse et concevoir des stratégies thérapeutiques. Des études antérieures ont étudié l'expression de l'ARN de l'ACE2 dans 72 tissus humains8. Cependant, le poumon est un organe complexe avec plusieurs types de cellules, et ce profil d'ARN de PCR en temps réel est basé sur une analyse de tissus en vrac sans aucun moyen d'élucider l'expression de l'ACE2 dans chaque type de cellule du poumon humain. 


Le niveau de protéine ACE2 est également étudié par immunocoloration dans le poumon et d'autres organes8,9. Ces études ont montré que dans les poumons humains normaux, l'ACE2 est principalement exprimée par les cellules épithéliales alvéolaires de type II et de type I. Les cellules endothéliales seraient également positives pour l'ACE2. Cependant, l'analyse d'immunocoloration est connue pour son manque de spécificité du signal, et une quantification précise est également un autre défi pour une telle analyse.

La technologie de séquençage d'ARN unicellulaire (scRNA-Seq) récemment développée nous permet d'étudier l'expression de l'ACE2 dans chaque type de cellule et de fournir des informations quantitatives à une résolution unicellulaire. Les travaux antérieurs ont constitué la base de données en ligne pour l'analyse scRNA-Seq de 8 donneurs de transplantation pulmonaire humaine normale10. 


Dans les travaux en cours, nous avons utilisé les outils bioinformatiques mis à jour pour analyser les données. Au total, nous avons analysé 43 134 cellules dérivées du tissu pulmonaire normal de 8 donneurs adultes. 

Nous avons effectué un clustering basé sur un graphique non supervisé (Seurat version 2.3.4) et pour chaque individu, nous avons identifié 8 à 11 clusters cellulaires transcriptionnellement distincts en fonction de leur profil d'expression de gène marqueur. En général, les grappes comprennent les cellules alvéolaires de type II (AT2), les cellules alvéolaires de type I (AT1), les cellules épithéliales des voies respiratoires (cellules ciliées et cellules Club), les fibroblastes, les cellules endothéliales et divers types de cellules immunitaires. 

La carte des grappes cellulaires d'un donneur représentatif (homme asiatique, 55 ans) a été visualisée à l'aide de l'intégration stochastique voisine distribuée en t (tSNE) comme indiqué sur la figure 1b et ses principales expressions de marqueur de type cellulaire ont été démontrées sur la figure 2.

Source Traduction avec google /  https://www.biorxiv.org/

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