Expression des molécules solubles de l'immunité innée dans la muqueuse nasopharyngée d'individus infectés par le SARS-CoV-2 : une analyse transcriptionnelle en fonction des données clinico-biologiques individuelles

TitreExpression des molécules solubles de l'immunité innée dans la muqueuse nasopharyngée d'individus infectés par le SARS-CoV-2 : une analyse transcriptionnelle en fonction des données clinico-biologiques individuelles
TypeThèse d'exercice : Pharmacie
AuteursGilbert Charly
DirecteursJeannin Pascale
Année2021
URLhttps://dune.univ-angers.fr/fichiers/14003731/2021PPHA14603/fichier/14603F.pdf
Mots-clésbéta-défensines, Covid-19, IFN-I/-III, muqueuse nasopharyngée, SARS-CoV-2
Résumé

L’infection par le coronavirus SARS-CoV-2 induit une infection hétérogène, allant de formes asymptomatiques à des formes létales. Les formes létales surviennent davantage chez les sujets âgés et/ou présentant des comorbidités. À l’inverse, les enfants présentent généralement une forme asymptomatique en réponse à cette primo-infection, suggérant une réponse immunitaire innée locale efficace. Les interférons de type I et de type III ont des rôles protecteurs non redondant en réponse à SARS-CoV-2, bien que parfois dommageables. L’expression et le rôle des peptides antiviraux (PRM) pendant l’infection par le SARS-CoV-2 reste peu étudié. Nous avons analysé l’expression de molécules de l’immunité innée au point d’entrée du SARS-CoV-2, en évaluant les niveaux d’expression des ARNm des interférons de type I (IFN-ɑ et -β) et de type III (IFN- λ) ainsi que de certains PRM (ɑ-défensines [HNP1-3, HD5] et β-défensines 1-3, pentraxine-3, protéine du surfactant D, cathélicidine LL37 et interleukine-26) dans les écouvillons nasopharyngés de 226 sujets d’âge divers, infectés ou non par le SARS-CoV-2 (symptomatique ou asymptomatique). Nous avons observé que l'infection induisait une augmentation sélective de l'expression de l'IFNλ1 chez les sujets pédiatriques (≤15 ans), alors que l'expression de IFN-ɑ, IFN-β, IFNλ2/λ3 et β-défensines 1-3 n'était pas affectée. À l'inverse, l'infection a déclenché une augmentation d'expression des ARNm de l'IFN-ɑ, de l'IFN-β, de l'IFNλ2/λ3 et des β- défensines 1-3 chez les adultes (15-65 ans) et les personnes âgées (≥ 65 ans), mais sans modulation de l'IFNλ1. L'expression de ces molécules innées n’est pas associée au sexe ou aux symptômes. L'expression des gènes induits par l'interféron IFITM1 et IFITM3 était augmentée chez les sujets SARS-CoV-2 positifs et atteignait des niveaux similaires dans les trois groupes d'âge. Enfin, des différences d’expression de ces molécules liées à l'âge ont également été observées chez les sujets négatifs au SARS-CoV-2. Cette étude montre que les profils d'expression de l'IFN-I/-III et de certaines molécules antivirales dans la muqueuse nasopharyngée de sujets infectés par le SARS-CoV-2 diffèrent avec l'âge et suggère que la susceptibilité au SARS-CoV-2 peut être liée à des différences intrinsèques dans la nature de l'immunité innée antivirale de la muqueuse en fonction de l’âge.

Résumé en anglais

SARS-CoV-2 coronavirus infection induces heterogeneous symptoms, ranging from asymptomatic to lethal forms. Severe forms usually occur in the elderly and/or individuals with comorbidities. Children generally remain asymptomatic to primary infection, suggesting that they may have an effective local innate immune response. IFN-I and -III have non-redundant protective roles against SARS-CoV-2, although sometimes damaging the host. The expression and role of anti-viral peptides during SARS-CoV-2 infection have thus far been little studied. We aimed to identify the innate immune molecules present at the SARS-CoV-2 entry point. We analyzed the mRNA levels of type I (IFN-α and -β) and type III (IFN-λ1-3) interferons and selected antiviral peptides (i.e., β-defensins 1-3, ɑ-defensins [HNP1-3, HD5] pentraxin-3, surfactant protein D, the cathelicidin LL-37 and Interleukin-26) in nasopharyngeal swabs from 226 individuals of various ages, either infected with SARS-CoV-2 (symptomatic or asymptomatic) or negative for the virus. We observed that infection induced a selective upregulation of IFN-λ1 expression in pediatric subjects (≤15 years), whereas IFN-ɑ, IFN-β, IFN- λ2/λ3, and β-defensin 1-3 expression was unaffected. Conversely, infection triggered an upregulation of IFN- ɑ, IFN-β, IFN-λ2/λ3, and β-defensin 1-3 mRNA expression in adults (15-65 years) and the elderly (≥ 65 years), but without modulation of IFN-λ1. The expression of these innate molecules was not associated with gender or symptoms. Expression of the interferon-stimulated genes IFITM1 and IFITM3 was upregulated in SARS-CoV-2 positive subjects and reached similar levels in the three age groups. Finally, age-related differences in nasopharyngeal innate immunity were also observed in SARS-CoV-2-negative subjects.

This study shows that the expression patterns of IFN-I/-III and certain anti-viral molecules in the nasopharyngeal mucosa of SARS-CoV-2-infected subjects differ with age and suggests that susceptibility to SARS-CoV-2 may be related to intrinsic differences in the nature of mucosal anti-viral innate immunity.

Langue de rédactionFrançais
Nb pages110
Diplôme

diplôme d'État de docteur en pharmacie

Date de soutenance2021-12-07
EditeurUniversité Angers
Place PublishedAngers
Libellé UFR

UFR de Sciences Pharmaceutiques et d'Ingénierie de la Santé

Numéro national2021ANGE096P