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Covid-19

29 jan 2021

Le SARS-CoV-2, la tempête cytokinique, l’activation macrophagique et les lésions vasculaires

Marius-Anton IONESCU, Hôpital Saint Louis, Paris
Le SARS-CoV-2, la tempête cytokinique, l’activation macrophagique et les lésions vasculaires

La pandémie de Covid-19 a porté au premier plan de la dermatologie de nombreuses nouvelles manifestations cutanées qui ont fait l’objet de publications rapportées dans tous les pays : pseudo-engelures, lésions livédoïdes, lésions vésiculeuses, urticariennes, pseudo-maladie de Kawasaki, etc.(1-3). Les biopsies de ces lésions montrent le plus souvent des images de vascularite, d’endothélite, ou des images similaires aux vasculites auto-immunes. Le test RT-PCR pour le SARS-CoV-2 dans les lésions cutanées est le plus souvent négatif. Ces éléments s’expliquent par la pathogenèse particulière du virus SARS-CoV-2, qui initie une « tempête cytokinique » bien décrite dans des nombreuses publications(4,5) : l’expression d’interféron de type I (IFN-I), d’interleukine 6 (IL-6), de facteurs chimiotactiques, du TNF-alpha et de facteurs de coagulation par les voies extrinsèque et intrinsèque(5). Cet article présente synthétiquement les principaux mécanismes physiopathologiques décrits dans la littérature en 2020, mécanismes qui expliquent au moins en partie l’important impact vasculaire de la cascade inflammatoire induite par le SRAS-CoV-2.

INTRODUCTION L’épidémie de coronavirus-19 (coronavirus disease-19 – Covid19) induite par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 – SARSCoV-2) a commencé fin 2019 à Wuhan en Chine et a été déclarée pandémie par l’Organisation mondiale de la santé le 11 mars 2020. Une partie des personnes positives au test nasal RT-PCR pour le SARS-CoV-2 sont asymptomatiques, les patients symptomatiques présentent le plus fréquemment des signes généraux (fièvre, fatigue, anorexie), des signes respiratoires (toux, dyspnée, pneumonie et pour les cas les plus sévères, syndrome respiratoire aigu sévère), dysgueusie, anosmie. Les manifestations dermatologiques de la Covid-19 décrites dans des séries de cas publiées les 11 derniers mois sont le plus souvent des éruptions érythémateuses, pseudo-urticariennes et vésiculaires(6-7), éruptions pétéchiales(8), pseudo-varicelle(9), des acrosyndromes de type ischémique, des pseudoengelures(10). Dans une large série de pseudo-engelures observée en France la majorité des cas ont été négatifs aux tests RT-PCR et sérologiques(11). L’étude récemment publiée par une équipe lyonnaise a montré que l’histopathologie, l’immunofluorescence et l’immunohistochimie des pseudo-engelures mettent en évidence un aspect d’endothélite proche de celle des vasculites auto-immunes, avec des résultats négatifs pour la présence in situ du SARS-CoV-2(12). Les résultats RT-PCR pour le SARS-CoV-2 ont été aussi négatifs dans les lésions papulo-squameuses dans un cas sévère de Covid-19(13). Chez des patients présentant des acrosyndromes plus ischémiques et/ou plus nécrotiques, chez une partie des patients la recherche du SARS-CoV-2 a été positive en immunohistochimie, avec la présence des particules virales mises en évidence par microscopie électronique(14). LA PHYSIOPATHOLOGIE SIMPLIFIÉE DES LÉSIONS VASCULAIRES INDUITES PAR LE SARS-COV-2 Après la fixation au récepteur angiotensin conversion enzyme 2 (ACE2) et au transmembrane protease serine 2 (TMPRSS2) exprimés par les cellules épithéliales de l’hôte, le SARS-CoV-2 pénètre dans les cellules (endocytose), son ARN est ensuite lysé en protéines non-structurales, puis sous l’action de l’ARN-polymérase, la synthèse d’ARN mène à l’assemblage de nouveaux virus(15) (figure 1 A). Les péricytes (cellules de Rouget)(16) qui enveloppent les cellules endothéliales des petits vaisseaux sanguins expriment des niveaux élevés d’ARN et de protéines du SARS-CoV-2(17). La distribution et la densité de l’expression du récepteur ACE2 soutiennent le rôle important de l’endothélite et des lésions des cellules endothéliales et ainsi le dysfonctionnement microvasculaire dans la physiopathologie de la Covid-19(18). Une expression importante du récepteur ACE2 a été trouvée aussi au niveau des monocytes, des macrophages, des lymphocytes T, des myocytes, des cellules neuronales(17). Dans la Covid-19, l’activation du système interféron de type I (IFN-I) peut être comparée à la «  signature IFN-I  » dans le lupus érythémateux systémique (LES)(19,20). La signature IFN dans le LES est due à l’activation de plusieurs types de cellules productrices d’IFN, à des inducteurs endogènes d’IFN-I et à des mécanismes auto-immunes(21,22). Les similitudes cliniques et histopathologiques des pseudo-engelures dans la Covid-19 avec les pseudo-engelures lupiques sont principalement liées aux propriétés antivirales et immunostimulantes de l’IFN-I et à son rôle dans la microangiopathie lupique(23,24). Le SARS-CoV-2 initie l’expression de gènes inductibles par l’IFN en tant que réponse antivirale, mais l’activation retardée de ces gènes chez certains patients Covid-19 peut exacerber la tempête de cytokines, notamment quand l’induction de l’IFN-I est faible ou absente(25) (figure 1 B et C). Les facteurs moléculaires comme pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), damageassociated molecular patterns (DAMPs), aussi l’interleukine-6 (IL-6), les facteurs chimiotactiques comme le granulocyte macrophage stimulating factor (GM-CSF) activent le système monocytaire-macrophagique(5) (figure 1 B et C). Les péricytes activés et les cellules endothéliales expriment des facteurs chimiotactiques et des molécules d’adhésion conduisant au recrutement de monocytes et de neutrophiles. Les monocytes activent la voie de la coagulation extrinsèque induisant (via le facteur de coagulation III du facteur tissulaire stimulé par l’IL6) des dépôts de fibrinogène et l’apparition de thrombi. Les pièges extracellulaires des neutrophiles (neutrophils’ extracellular traps – NETs) activent la voie de la coagulation intrinsèque, activant les plaquettes qui adhèrent et s’agrègent formant de thrombi (figure 1 B)(27). L’activation des macrophages — liée notamment à l’expression de l’IL-6, du GM-CSF et au déficit de l’expression d’IFN de type I — a été déjà montrée comme l’un des mécanismes les plus importants dans l’apparition des lésions vasculaires cutanées dans la Covid-19 (figure 1 C)(4,5,26,28). Le déficit d’expression d’IFN de type I dans certains cas sévères de Covid-19 aggrave la tempête cytokinique(25), qui à son tour aggrave les phénomènes vasculaires (figure 1D).

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