L'accès aux soins de santé, l'exposition professionnelle et les risques environnementaux tels que la pollution ont tous une incidence sur le taux de survie, mais pour de nombreux groupes à risque, le facteur clé est l'inflammation.

Les cytokines, qui jouent un rôle clé dans la réponse immunitaire, peuvent aider à arrêter la reproduction des virus.

Pourtant, lorsqu’elles sont produites en trop grand nombre, cela provoque une inflammation qui peut gravement endommager les poumons.

La gravité de la COVID-19 peut varier énormément. Dans certains cas, elle ne provoque aucun symptôme et dans d'autres, elle représente une menace pour la vie, certaines personnes étant particulièrement vulnérables à ses conséquences très graves.

Le virus affecte de façon disproportionnée les hommes et les personnes plus âgées et souffrant de problèmes tels que le diabète et l'obésité. Au Royaume-Uni et dans d'autres pays occidentaux, les minorités ethniques ont également été touchées de manière disproportionnée.

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Bien que de nombreux facteurs contribuent à la gravité des effets sur les personnes, y compris l'accès aux soins de santé, l'exposition professionnelle et les risques environnementaux tels que la pollution, il devient évident que pour certains groupes à risque, c'est la réponse de leur système immunitaire - l'inflammation - qui explique pourquoi elles sont si malades.

Plus précisément, nous constatons que les risques associés au diabète, à l'obésité, à l'âge et au sexe sont tous liés au fonctionnement irrégulier du système immunitaire lorsqu'il est confronté au virus.

Une trop grande propagation de l’inflammation

Une caractéristique commune à de nombreux patients souffrant d'une forme sévère de COVID est l'atteinte pulmonaire grave causée par une réponse immunitaire trop violente. Cette situation se caractérise par la création de nombreuses substances pro-inflammatoires appelés cytokines - le « choc cytokinique ».

Les cytokines peuvent être des outils très puissants dans la réponse immunitaire : elles peuvent arrêter la reproduction des virus, par exemple. Cependant, certaines actions des cytokines - comme aider à amener d'autres cellules immunitaires à combattre une infection ou améliorer la capacité de ces cellules recrutées à traverser les vaisseaux sanguins - peuvent causer de réels dommages si elles ne sont pas contrôlées. C'est exactement ce qui se passe lors d'un choc cytokinique.

De nombreux globules blancs créent des cytokines, mais des cellules spécialisées appelées monocytes et macrophages semblent faire partie des principaux responsables de la création de chocs cytokiniques. Lorsqu'elles sont bien contrôlées, ces cellules sont très utiles car elles peuvent détecter et détruire les menaces, nettoyer et réparer les tissus endommagés, et faire appel à d'autres cellules immunitaires pour les aider.

Cependant, dans un cas de COVID grave, le mode de fonctionnement des monocytes et des macrophages se dérègle. Et c'est particulièrement vrai pour les patients souffrant de diabète et d'obésité.

Les dégâts du glucose

Le diabète, s'il n'est pas bien contrôlé, peut entraîner des niveaux élevés de glucose dans l'organisme. Une étude récente a montré que, chez les patients touchés par la COVID, les macrophages et les monocytes réagissent à des niveaux élevés de glucose avec des conséquences inquiétantes.

Le virus à l'origine de la COVID, le SARS-CoV-2, a besoin d'une cible à laquelle s'accrocher pour envahir nos cellules. Son choix se porte sur une protéine à la surface de la cellule appelée ACE2. Le glucose augmente les niveaux d'ACE2 présents sur les macrophages et les monocytes, aidant ainsi le virus à infecter les cellules qui devraient normalement contribuer à le tuer.

Une foi le virus en sécurité à l'intérieur de ces cellules, il leur fait produire beaucoup de cytokines inflammatoires, ce qui déclenche le choc cytokinique. Et plus les niveaux de glucose sont élevés, plus le virus réussit à se répliquer à l'intérieur des cellules - on peut dire que le glucose alimente le virus.

Mais ce n’est pas tout. Cela pousse également les cellules immunitaires infectées par le virus à fabriquer des produits très nocifs pour les poumons, comme les dérivés réactifs de l'oxygène. Et pour couronner le tout, le virus réduit la capacité des autres cellules immunitaires - les lymphocytes - à le tuer.

L'obésité entraîne également des taux élevés de glucose dans l'organisme et, comme pour le diabète, elle affecte l'activation des macrophages et des monocytes. Les recherches ont montré que les macrophages des personnes obèses sont un lieu idéal pour le développement du SRAS-CoV-2.

Autres risques liés à l'inflammation

Le même type de profil inflammatoire que celui du diabète et de l'obésité est également observé chez certaines personnes âgées (de plus de 60 ans). Cela est dû à un phénomène connu sous le nom de inflammaging.

L'inflammaging se caractérise par des taux élevés de cytokines pro-inflammatoires. Il est influencé par un certain nombre de facteurs, dont la génétique, le microbiome (les bactéries, virus et autres microbes qui vivent en nous et sur nous) et l'obésité.

De nombreuses personnes âgées ont également moins de lymphocytes, les cellules capables de spécifiquement cibler et détruire les virus.

Tout cela signifie que chez certaines personnes âgées, le système immunitaire est non seulement mal équipé pour combattre une infection, mais il est également plus susceptible d'entraîner une réponse immunitaire néfaste. Le fait d'avoir moins de lymphocytes signifie également que les vaccins pourraient ne pas fonctionner aussi bien, une information cruciale à prendre en compte lors de la planification d'une future campagne de vaccination contre la COVID.

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Autre énigme qui préoccupe les chercheurs, pourquoi les hommes semblent-ils tellement plus vulnérables à la COVID ? L'une des raisons est que les cellules des hommes semblent être plus facilement infectées par le SARS-CoV-2 que celles des femmes. Le récepteur ACE2 que le virus utilise pour se fixer sur les cellules et les infecter s'exprime beaucoup plus fortement chez l’homme que chez la femme. Les hommes ont également des niveaux plus élevés d'une enzyme appelée TMPRSS2 qui favorise la capacité du virus à pénétrer dans les cellules.

L'immunologie offre également quelques indices sur ces différences liées au sexe. On sait depuis longtemps que les hommes et les femmes n’ont pas les mêmes réponses immunitaires, et cela s’applique à la COVID.

Une prépublication récente (recherche qui n'a pas encore été corrigée) a suivi et comparé la réponse immunitaire au SRAS-CoV-2 chez les hommes et les femmes au fil du temps. Elle a constaté que les hommes étaient plus susceptibles de développer des monocytes atypiques profondément pro-inflammatoires et capables de produire des cytokines typiques d'un choc cytokinique. Les femmes ont également tendance à avoir une réaction plus vigoureuse des cellules T, qui est nécessaire pour détruire efficacement le virus. Cependant, l'âge avancé et un indice de masse corporelle plus élevé inversent l'effet immunitaire protecteur chez les femmes.

Des études comme celles-ci mettent en évidence les différences entre les gens. Plus nous comprenons ces différences et ces vulnérabilités, plus il nous sera facile d’envisager la meilleure façon de traiter chaque patient. De telles données soulignent également la nécessité de prendre en compte les variations de la fonction immunitaire et d'inclure des personnes de différentes catégories démographiques dans les essais de médicaments et de vaccins.