Le COVID-19 et d’autres affections respiratoires chroniques après des infections virales peuvent provenir d’une réponse immunitaire hyperactive dans les poumons

Les virus qui causent des maladies respiratoires comme la grippe et le COVID-19 peuvent entraîner des symptômes légers à graves au cours des premières semaines d’infection. Ces symptômes disparaissent généralement en quelques semaines de plus, parfois avec l’aide d’un traitement s’ils sont graves. Cependant, certaines personnes éprouvent des symptômes persistants qui durent plusieurs mois, voire plusieurs années. Pourquoi et comment les maladies respiratoires peuvent se développer en maladies chroniques comme le long COVID-19 ne sont toujours pas claires.

Je suis doctorant et travaille au Sun Lab de l’Université de Virginie. Nous étudions comment le système immunitaire se dérègle parfois après avoir combattu les infections virales. Nous développons également des moyens de cibler le système immunitaire pour prévenir d’autres complications sans affaiblir sa capacité à se protéger contre de futures infections. Notre examen récemment publié de la recherche dans ce domaine a révélé qu’il devient de plus en plus clair qu’il ne s’agit peut-être pas d’une infection virale active provoquant une longue durée de COVID-19 et d’affections similaires, mais d’un système immunitaire hyperactif.

Les patients atteints de COVID-19 peuvent présenter des symptômes respiratoires, cognitifs et neurologiques persistants.

Les poumons dans la santé et la maladie

Garder votre système immunitaire en sommeil lorsqu’il n’y a pas d’infection active est essentiel pour que vos poumons puissent fonctionner de manière optimale.

Vos voies respiratoires sont en contact permanent avec votre environnement extérieur, prélevant environ 5 à 8 litres (1,3 à 2 gallons) d’air – et les toxines et micro-organismes qu’il contient – chaque minute. Malgré une exposition continue à des agents pathogènes potentiels et à des substances nocives, votre corps a évolué pour maintenir le système immunitaire en sommeil dans les poumons . En fait, les allergies et les affections telles que l’asthme sont des sous-produits d’un système immunitaire hyperactif . Ces réponses immunitaires excessives peuvent entraîner une constriction des voies respiratoires et rendre la respiration difficile. Certains cas graves peuvent nécessiter un traitement pour supprimer le système immunitaire.

Lors d’une infection active, cependant, le système immunitaire est absolument essentiel. Lorsque des virus infectent vos voies respiratoires, des cellules immunitaires sont recrutées dans vos poumons pour combattre l’infection. Bien que ces cellules soient essentielles pour éliminer le virus de votre corps, leur activité entraîne souvent des dommages collatéraux au tissu pulmonaire. Une fois le virus éliminé, votre corps affaiblit votre système immunitaire pour donner à vos poumons une chance de récupérer.

Un système immunitaire hyperactif, comme dans le cas de l’asthme, peut endommager les poumons.

Au cours de la dernière décennie, les chercheurs ont identifié une variété de cellules souches spécialisées dans les poumons qui peuvent aider à régénérer les tissus endommagés. Ces cellules souches peuvent se transformer en presque tous les différents types de cellules dans les poumons en fonction des signaux qu’elles reçoivent de leur environnement. Des  études récentes  ont mis en évidence le rôle prépondérant que joue le système immunitaire en fournissant des signaux qui facilitent la récupération pulmonaire. Mais ces signaux peuvent produire plus d’un effet. Ils peuvent non seulement activer les cellules souches, mais aussi perpétuer les processus inflammatoires dommageables dans les poumons. Par conséquent, votre corps régule étroitement quand, où et avec quelle intensité ces signaux sont émis afin d’éviter d’autres dommages.

Bien que les raisons ne soient pas encore claires, certaines personnes sont incapables de désactiver leur système immunitaire après l’infection et continuent de produire des molécules endommageant les tissus  longtemps après que le virus a été éliminé. Cela endommage non seulement davantage les poumons, mais interfère également avec la régénération via les cellules souches résidentes du poumon. Ce phénomène peut entraîner des maladies chroniques, comme on le voit dans plusieurs infections virales respiratoires, notamment le COVID-19 , le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS) , le virus respiratoire syncytial (VRS) et le rhume .

Le rôle du système immunitaire dans les maladies chroniques

Dans notre examen, mes collègues et moi avons découvert que de nombreux types différents de cellules immunitaires sont impliqués dans le développement de maladies chroniques après des infections virales respiratoires, y compris le long COVID-19.

Jusqu’à présent, les scientifiques ont identifié un type particulier de cellules immunitaires, les cellules T tueuses , comme contributeurs potentiels aux maladies chroniques. Aussi appelées cellules T cytotoxiques ou CD8+, elles se spécialisent dans la destruction des cellules infectées soit en interagissant directement avec elles, soit en produisant des molécules nocives appelées cytokines.

Les cellules T tueuses sont essentielles pour empêcher le virus de se propager dans le corps lors d’une infection active. Mais leur persistance dans les poumons après la résolution de l’infection est liée à une réduction prolongée de la fonction respiratoire . De plus, des études animales ont montré que l’élimination des lymphocytes T tueurs des poumons après l’infection peut améliorer la fonction pulmonaire et la réparation des tissus.

Une légion de cellules immunitaires travaillent ensemble pour éliminer les agents pathogènes envahisseurs.

Un autre type de cellules immunitaires appelées monocytes est également impliqué dans la lutte contre les infections respiratoires, servant parmi les premiers intervenants en produisant des cytokines endommageant les virus et les tissus. La recherche a révélé que ces cellules continuent également de s’accumuler dans les poumons des longs patients atteints de COVID-19 et favorisent un environnement pro-inflammatoire qui peut causer d’autres dommages.

Comprendre les mécanismes immunologiques sous-jacents à la longue COVID-19 est la première étape pour résoudre un problème de santé publique qui s’aggrave rapidement . Identifier les différences subtiles dans la façon dont les mêmes cellules immunitaires qui vous protègent lors d’une infection active peuvent devenir nocives plus tard pourrait conduire à un diagnostic plus précoce d’un long COVID-19. De plus, sur la base de nos découvertes, mon équipe et moi pensons que les traitements qui ciblent le système immunitaire pourraient être une approche efficace pour gérer les longs symptômes de la COVID-19. Nous pensons que cette stratégie peut s’avérer utile non seulement pour le COVID-19, mais également pour d’autres infections virales respiratoires qui entraînent également des maladies chroniques.

Harish Narasimhan

Candidat au doctorat en immunologie, Université de Virginie