La perte temporaire de l'odorat, ou anosmie, est le principal symptôme neurologique et l'un des indicateurs les furthermore précoces et les moreover fréquemment rapportés du COVID-19. Des études suggèrent qu'il prédit mieux la maladie que d'autres symptômes bien connus tels que la fièvre et la toux, mais les mécanismes sous-jacents de la perte d'odorat chez les sufferers atteints de COVID-19 n'ont pas été clairs.




Désormais, une équipe internationale de chercheurs dirigée par des neuroscientifiques de la Harvard Professional medical University a identifié les kinds de cellules olfactives les additionally vulnérables à l'infection par le SRAS-CoV-2, le virus responsable du COVID-19.

Les cellules de soutien olfactives, et non les neurones, sont vulnérables à une nouvelle infection à coronavirus

Étonnamment, les neurones sensoriels qui détectent et transmettent l'odorat au cerveau ne font pas partie des sorts de cellules vulnérables.

Reporting in Science Advances le 24 juillet, l'équipe de recherche a découvert que les neurones sensoriels olfactifs n'expriment pas le gène qui code pour la protéine du récepteur ACE2, que le SRAS-CoV-2 utilise pour pénétrer dans les cellules humaines. Au lieu de cela, ACE2 est exprimé dans des cellules qui fournissent un soutien métabolique et structurel aux neurones sensoriels olfactifs, ainsi qu'à certaines populations de cellules souches et de cellules de vaisseaux sanguins.



Les résultats suggèrent que l'infection de varieties de cellules non neuronales peut être responsable de l'anosmie chez les sufferers COVID-19 et aider à éclairer les endeavours pour mieux comprendre la development de la maladie.

"Nos résultats indiquent que le nouveau coronavirus modifie l'odorat chez les sufferers non pas en infectant directement les neurones mais en affectant la fonction des cellules de soutien", a déclaré l'auteur principal de l'étude Sandeep Robert Datta, professeur agrégé de neurobiologie à l'Institut Blavatnik du HMS.

Cela implique que dans la plupart des cas, l'infection par le SRAS-CoV-2 est peu prone d'endommager de façon permanente les circuits neuronaux olfactifs et de conduire à une anosmie persistante, a ajouté Datta, une situation associée à une variété de problèmes de santé mentale et sociale, en particulier la dépression et l'anxiété.

"Je pense que c'est une bonne nouvelle, motor vehicle une fois que l'infection disparaît, les neurones olfactifs ne semblent pas avoir besoin d'être remplacés ou reconstruits à partir de zéro", a-t-il déclaré. "Mais nous avons besoin de furthermore de données et d'une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents pour confirmer cette summary."

Une majorité de clients COVID-19 souffrent d'un specific niveau d'anosmie, le additionally souvent temporaire, selon les données émergentes. Les analyses des dossiers de santé électroniques indiquent que les sufferers atteints de COVID-19 sont 27 fois moreover susceptibles d'avoir une perte d'odeur, mais qu'ils sont seulement 2,2 à 2,6 fois plus susceptibles d'avoir de la fièvre, de la toux ou des difficultés respiratoires, par rapport aux sufferers sans COVID-19.

Certaines études ont laissé entendre que l'anosmie dans COVID-19 diffère de l'anosmie causée par d'autres infections virales, y compris par d'autres coronavirus.

Par exemple, les individuals atteints de COVID-19 récupèrent généralement leur odorat au cours des semaines - beaucoup furthermore rapidement que les mois nécessaires pour se remettre d'une anosmie causée par un sous-ensemble d'infections virales connues pour endommager directement les neurones sensoriels olfactifs. De furthermore, de nombreux virus provoquent une perte d'odeur temporaire en déclenchant des problèmes respiratoires supérieurs tels que le nez bouché. Certains sufferers COVID-19, cependant, souffrent d'anosmie sans aucune obstruction nasale.

Identifier la vulnérabilité

Dans l'étude actuelle, Datta et ses collègues ont cherché à mieux comprendre remark le sens de l'odorat est modifié chez les patients COVID-19 en identifiant les kinds de cellules les as well as vulnérables à l'infection par le SRAS-CoV-2.

Ils ont commencé par analyser les ensembles de données de séquençage monocellulaire existants qui, au complete, ont catalogué les gènes exprimés par des centaines de milliers de cellules individuelles dans les cavités nasales supérieures des humains, des souris et des primates non humains.

L'équipe s'est concentrée sur le gène ACE2, largement trouvé dans les cellules des voies respiratoires humaines, qui code la principale protéine réceptrice que le SRAS-CoV-2 cible pour pénétrer dans les cellules humaines. Ils ont également examiné un autre gène, TMPRSS2, qui code une enzyme considérée comme importante pour l'entrée du SARS-CoV-2 dans la cellule.

Les analyses ont révélé que l'ACE2 et le TMPRSS2 sont tous deux exprimés par les cellules de l'épithélium olfactif - un tissu spécialisé dans le toit de la cavité nasale responsable de la détection des odeurs qui abrite des neurones sensoriels olfactifs et une variété de cellules de soutien.

Aucun gène, cependant, n'a été exprimé par les neurones sensoriels olfactifs. En revanche, ces neurones exprimaient des gènes associés à la capacité d'autres coronavirus à pénétrer dans les cellules.

Les chercheurs ont découvert que deux sorts de cellules spécifiques de l'épithélium olfactif exprimaient l'ACE2 à des niveaux similaires à ceux observés dans les cellules des voies respiratoires inférieures, les cibles les additionally courantes du SRAS-CoV-2, suggérant une vulnérabilité à l'infection.

Celles-ci comprenaient des cellules sustentaculaires, qui s'enroulent autour des neurones sensoriels et sont censées fournir un soutien structurel et métabolique, et des cellules basales, qui agissent comme des cellules souches qui régénèrent l'épithélium olfactif après des dommages. La présence de protéines codées par les deux gènes dans ces cellules a été confirmée par immunocoloration.

Dans des expériences supplémentaires, les chercheurs ont découvert que les cellules souches de l'épithélium olfactif exprimaient la protéine ACE2 à des niveaux plus élevés après des dommages artificiellement induits, par rapport aux cellules souches au repos. Cela peut suggérer une vulnérabilité supplémentaire au SRAS-CoV-2, mais on ne sait toujours pas si cela est vital ou comment cela est vital pour l'évolution clinique de l'anosmie chez les sufferers atteints de COVID-19, ont déclaré les auteurs.

Datta et ses collègues ont également analysé l'expression génique dans près de 50 000 cellules individuelles dans le bulbe olfactif de la souris, la composition du cerveau antérieur qui reçoit les signaux des neurones sensoriels olfactifs et est responsable du traitement first des odeurs.

Les neurones du bulbe olfactif n'exprimaient pas ACE2. Le gène et la protéine associée n'étaient présents que dans les cellules des vaisseaux sanguins, en particulier les péricytes, qui sont impliqués dans la régulation de la pression artérielle, le maintien de la barrière hémato-encéphalique et les réponses inflammatoires. Aucun variety de cellule dans le bulbe olfactif n'exprimait le gène TMPRSS2.

Indice de perte d'odeur

Ensemble, ces données suggèrent que l'anosmie liée au COVID-19 peut résulter d'une perte temporaire de la fonction des cellules de soutien dans l'épithélium olfactif, ce qui provoque indirectement des modifications des neurones sensoriels olfactifs, ont déclaré les auteurs.

"Nous ne comprenons pas encore pleinement quels sont ces changements, cependant", a déclaré Datta. "Les cellules sustentaculaires ont été largement ignorées, et il semble que nous devons y prêter attention, de la même manière que nous apprécions de furthermore en plus le rôle critique que jouent les cellules gliales dans le cerveau."

Les résultats offrent également des indices intrigants sur les problèmes neurologiques associés au COVID-19. Les observations sont cohérentes avec les hypothèses selon lesquelles le SRAS-CoV-2 n'infecte pas directement les neurones, mais pourrait plutôt interférer avec la fonction cérébrale en affectant les cellules vasculaires du système nerveux, ont déclaré les auteurs. Cela nécessite une enquête as well as approfondie pour vérifier, ont-ils ajouté.

Les résultats de l'étude aident maintenant à accélérer les initiatives pour mieux comprendre la perte d'odeur chez les individuals atteints de COVID-19, ce qui pourrait à son tour conduire à des traitements pour l'anosmie et au développement de diagnostics améliorés basés sur l'odorat pour la maladie.

"L'anosmie semble être un phénomène curieux, mais elle peut être dévastatrice pour la petite portion de personnes chez qui elle persiste", a déclaré Datta. "Cela peut avoir de graves conséquences psychologiques et pourrait être un problème de santé publique majeur si nous avons une populace croissante avec une perte permanente d'odorat."

L'équipe espère également que les données peuvent aider à ouvrir des pistes pour des issues sur la progression de la maladie, telles que la query de savoir si le nez agit comme un réservoir pour le SRAS-CoV-2. De tels efforts nécessiteront des études dans des installations permettant des expériences avec des coronavirus vivants et des analyses de données d'autopsie humaine, ont déclaré les auteurs, qui sont encore difficiles à trouver. Cependant, l'esprit de collaboration de la recherche scientifique à l'époque de la pandémie appelle à l'optimisme.

«Nous avons lancé ce travail parce que mon laboratoire disposait de quelques ensembles de données prêts à être analysés lorsque la pandémie a frappé, et nous avons publié une première pré-impression», a déclaré Datta. "Ce qui s'est passé après cela a été incroyable, des chercheurs du monde entier ont proposé de partager et de fusionner leurs données avec nous dans une sorte de consortium mondial impromptu. C'était une véritable réussite collaborative."

Les co-premiers auteurs de l'étude sont David Brann, Tatsuya Tsukahara et Caleb Weinreb. Parmi les autres auteurs figurent Marcela Lipovsek, Koen Van den Berge, Boying Gong, Rebecca Likelihood, Iain Macaulay, Hsin-jung Chou, Russell Fletcher, Diya Das, Kelly Street, Hector Roux de Bezieux, Yoon-Gi Choi, Davide Risso, Sandrine Dudoit, Elizabeth Purdom, Jonathan Mill, Ralph Abi Hachem, Hiroaki Matsunami, Darren Logan, Bradley Goldstein, Matthew Grubb et John Ngai.

L'étude a été soutenue par des subventions des Nationwide Institutes of Overall health (subventions RO11DC016222 et U19 NS112953) et la collaboration Simons sur le cerveau mondial. Des informations supplémentaires sur le financement peuvent être trouvées dans le texte intégral du document.