Les symptômes neurologiques du covid-19 peuvent avoir différentes causes. Le virus peut-il pénétrer nos cellules nerveuses ?
De nombreux symptômes ressentis par les patients infectés par le SRAS-CoV-2 sont liés au système nerveux :maux de tête, douleurs musculaires et articulaires, fatigue, troubles de la concentration et perte du goût et de l'odorat. Ces symptômes peuvent persister pendant des semaines ou des mois après l'infection. Dans les cas graves, le Covid-19 peut même entraîner une inflammation cérébrale ou un accident vasculaire cérébral. Il est donc indéniable que le virus a des conséquences neurologiques. Mais exactement comment cela affecte les cellules nerveuses reste encore un peu mystérieux. La réponse immunitaire peut-elle à elle seule provoquer des symptômes ? Ou le nouveau coronavirus attaque-t-il directement notre système nerveux ?
Une étude récente de prépublication, entre autres, examinant les tissus cérébraux de souris et d'humains, a trouvé des preuves que le SRAS-CoV-2 peut pénétrer dans le cerveau et les cellules nerveuses. La question est de savoir si cela se produit régulièrement ou seulement dans les pires cas. Lorsque le système immunitaire s'emballe après une infection, les cellules immunitaires peuvent également envahir le cerveau et causer de gros dégâts.
Certaines plaintes neurologiques ne sont pas tellement graves, mais surprenantes. Le "brouillard cérébral" souvent cité – le brouillard cérébral est l'un de ces symptômes. Il n'est pas rare que les patients atteints de Covid-19 subissent des charges mentales telles que la perte de mémoire et la confusion, même après la disparition de leurs principaux symptômes. On ne sait toujours pas ce qui sous-tend exactement cela, bien que cela puisse être le résultat du fait que l'infection s'est propagée dans tout le corps. Mais pour de nombreux patients, la fatigue et le brouillard cérébral durent des mois, même après une infection bénigne qui n'a pas ébranlé leur système immunitaire.
Un autre symptôme courant est une perte d'odorat. Cela aussi peut être causé par des changements dans le corps, sans que les nerfs eux-mêmes ne soient infectés. Sur les neurones olfactifs (les cellules qui transmettent les odeurs au cerveau), le récepteur majeur du SARS-CoV-2 n'est pas présent. Les chercheurs étudient toujours si la perte d'odorat peut être causée par la liaison du virus avec un autre récepteur sur les neurones olfactifs, ou par le contact avec les cellules gliales du nez.
Selon les experts, le virus n'a même pas besoin de pénétrer dans les cellules nerveuses pour provoquer certains des mystérieux symptômes neurologiques. De nombreuses plaintes de douleur peuvent résulter d'une attaque des cellules nerveuses sensorielles, les nerfs qui s'étendent de la moelle épinière dans tout le corps et recueillent des informations de l'environnement externe ou des processus corporels internes. Les chercheurs commencent à comprendre comment le virus pourrait détourner les capteurs de douleur - les nerfs sensibles à la douleur - et provoquer certains des symptômes caractéristiques de Covid-19.
Theodore Price, neurologue à l'université du Texas, a décrit les symptômes rapportés dans les premières études sur le Covid-19, ainsi que ceux déjà rapportés par des patients. Mal de gorge, maux de tête, douleurs musculaires dans tout le corps et forte toux sont des plaintes récurrentes. Curieusement, certains patients signalent également qu'ils ne peuvent plus goûter les piments épicés ou les menthes fraîches, par exemple. Et ces perceptions sont transmises par des capteurs de douleur, et non par des récepteurs gustatifs.
Mais alors que bon nombre de ces plaintes sont typiques d'infections virales, il se pourrait que les cellules nerveuses sensorielles soient plus affectées que la normale par Covid-19. Les symptômes douloureux durent longtemps et sont très fréquents, même en cas d'infections bénignes. Cela signifie que les effets peuvent être directement liés au virus lui-même. "C'est frappant", déclare Price. "Les patients ont tous des maux de tête, et certains d'entre eux semblent parler d'une neuropathie (douleurs chroniques causées par des lésions nerveuses, ndlr). Cela l'a incité à enquêter pour savoir si le nouveau coronavirus peut infecter les capteurs de douleur.
La meilleure façon pour les scientifiques de déterminer si le SRAS-CoV-2 peut ou non infecter des cellules dans tout le corps est de regarder la présence de ce qu'on appelle la protéine ACE2, à la surface des cellules. Les récepteurs ACE2 sont les « portes » par lesquelles le SRAS-CoV-2 pénètre dans les cellules. Price est allé le chercher dans les neurones humains.
Price et ses collègues chercheurs ont utilisé des anticorps pour attaquer la protéine elle-même et le séquençage de l'ARN, une technique permettant de déterminer quelles protéines une cellule produira. Ils ont découvert qu'un sous-ensemble des neurones sensoriels contenait effectivement ACE2, donnant au virus une passerelle vers les cellules.
Selon Price, les symptômes aigus et persistants du Covid-19 pourraient être liés à l'infection des cellules nerveuses. "Le scénario le plus probable est que les nerfs autonomes et sensoriels sont affectés par le virus", dit-il. "Nous savons que lorsque les neurones sensoriels sont infectés par un virus, cela peut avoir des conséquences à long terme." Même si le virus ne reste pas dans les cellules.
"Mais," ajoute-t-il, "les neurones ne doivent pas nécessairement être infectés." Dans une autre étude récente, il a comparé les données de séquence génétique sur les cellules pulmonaires d'un groupe de patients Covid et d'un groupe témoin sain. De nombreuses cytokines ont été trouvées chez les patients covid :des molécules de signalisation du système immunitaire qui peuvent se lier à des récepteurs sur les neurones. Cela indique que les neurones peuvent être endommagés de façon permanente par les molécules immunitaires, sans être directement infectés par le virus.
Anne Louise Oaklander, neurologue au Massachusetts General Hospital, a estimé que les recherches de Price étaient "exceptionnellement bonnes", en partie parce qu'il utilisait des cellules humaines. "Mais nous n'avons aucune preuve que les dommages aux cellules nerveuses proviennent généralement du virus pénétrant directement dans les cellules", ajoute-t-elle, tandis que les nouvelles découvertes n'excluent pas cette possibilité. Selon Oaklander, il est tout à fait possible que les cellules nerveuses soient affectées ou même endommagées de façon permanente par l'inflammation à l'extérieur des neurones. Une autre possibilité est que l'interaction des particules virales avec les cellules nerveuses incite le système immunitaire à attaquer les nerfs eux-mêmes.
Le récepteur ACE2 est largement considéré comme la principale porte d'entrée du nouveau coronavirus. Mais Rajesh Khanna, neuroscientifique et chercheur sur la douleur à l'Université de l'Arizona, note que "le SRAS-CoV-2 ne peut pas pénétrer dans les cellules via l'ACE2 seul." Un autre récepteur, la protéine NRP1, pourrait fournir un point d'entrée alternatif pour le virus.
Deux études, une avec des souris et une avec des cellules, ont révélé que la tristement célèbre protéine de pointe du virus Covid-19 se lie à NRP1 pour pénétrer dans les cellules. Il semble que NRP1 ne donne pas seulement accès au virus aux cellules, mais que la protéine agisse comme cofacteur avec ACE2. "Ce que nous savons, c'est que les deux récepteurs provoquent ensemble une infection beaucoup plus grave", explique le virologue Giuseppe Balistreri (Université d'Helsinki).
Les découvertes ont piqué l'intérêt de Khanna, qui étudiait le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF). Cette molécule, qui se lie également à NRP1, est connue depuis longtemps pour jouer un rôle dans la signalisation de la douleur. Il s'est demandé si le virus pouvait influencer la signalisation de la douleur via NRP1, alors il l'a testé sur des rats. "Nous avons injecté du VEGF dans la patte de l'animal et, en 24 heures, nous avons constaté une douleur intense", explique Khanna. "Puis vint l'expérience cool :nous avons injecté du VEGF et un pic en même temps, et devinez quoi ? La douleur était partie."
Dans une hypothèse plus provocante et non testée, Khanna spécule que la protéine de pointe du coronavirus peut agir sur NRP1 chez l'homme pour faire taire les capteurs de douleur. En conséquence, les symptômes de la douleur peuvent être masqués au début d'une infection. On dit que la protéine a un effet anesthésiant lorsque le SRAS-CoV-2 commence à infecter une personne, ce qui facilite la propagation du virus. "Je ne peux pas l'exclure", déclare Balistreri. "Ce n'est pas impossible. Les virus disposent d'un arsenal d'outils pour rester invisibles. C'est ce qu'ils font le mieux :faire taire nos défenses."
On ne sait toujours pas si l'infection par le SRAS-CoV-2 peut produire un effet analgésique chez l'homme. "Ils ont utilisé une forte dose d'un seul morceau du virus dans un système de laboratoire, et un rat, pas un humain", explique Balistreri. «Ainsi, l'ampleur des effets observés peut être due à la grande quantité de protéines virales qu'ils ont utilisées. Reste à savoir si le virus lui-même peut atténuer la douleur chez l'homme.'
L'histoire d'un patient, Rave Pretorius, sud-africain de 49 ans, montre qu'il vaut probablement la peine d'enquêter plus avant. Dans un accident de moto en 2011, Pretorius s'est fracturé plusieurs vertèbres cervicales et a subi de graves lésions nerveuses. Il dit qu'il a une douleur brûlante constante dans ses jambes. "J'ai l'impression que quelqu'un verse constamment de l'eau chaude sur mes jambes."
Cela a radicalement changé lorsqu'il a contracté le covid-19 en juillet. "J'ai trouvé ça très étrange :quand j'étais malade du covid, la douleur était supportable. Parfois, j'avais même l'impression que la douleur avait disparu. Je ne pouvais tout simplement pas y croire", dit-il. Malgré la fatigue et des maux de tête débilitants, il dit que sa vie était meilleure quand il était malade parce que la douleur avait disparu. Maintenant que Pretorius s'est remis de Covid, sa douleur neuropathique est revenue.
Le Covid-19 semble donc avoir un effet sur le système nerveux dans tous les cas. On ne sait toujours pas si les nerfs eux-mêmes sont infectés, comme tant d'autres choses à propos du SARS-CoV-2. L'essentiel est que si le virus peut en principe apparemment infecter certains neurones, il n'a même pas besoin de le faire. Cela peut déjà causer beaucoup de dégâts de l'extérieur.
Cet article a déjà été publié dans Scientific American.
Traduction :Luca Desmet
