Pourquoi le COVID-19 dure-t-il si longtemps, avec des symptômes qui persistent des mois après l’infection initiale ? De nouvelles données suggèrent que l’empreinte durable du COVID-19 pourrait être due au fait que le virus apporte des modifications importantes au sang des personnes, produisant des changements durables aux cellules sanguines qui sont encore évidents plusieurs mois après le diagnostic de l’infection. « Nous avons pu détecter des changements clairs et durables dans les cellules, à la fois pendant une infection aiguë et même après », explique le biophysicien Jochen Guck de l’Institut Max Planck en Allemagne.
Dans une nouvelle étude publiée en pre-print dans le Biophysical Journal, Jochen Guck et ses collègues chercheurs ont analysé le sang des patients à l’aide d’un système développé en interne, appelé cytométrie de déformabilité en temps réel (RT-DC), qui est capable d’analyser rapidement des centaines de cellules sanguines par seconde, en détectant si elles présentent des changements anormaux dans leur taille et leur structure. Cette technologie est relativement récente, mais elle pourrait permettre d’explorer ce qui reste une inconnue importante dans la science du COVID-19 : la manière dont le coronavirus peut affecter le sang au niveau cellulaire.
« Bien que la pathologie ne soit pas encore totalement comprise, la réponse hyperinflammatoire et les troubles de la coagulation conduisant à des congestions des microvaisseaux sont considérés comme des facteurs clés de la mortalité toujours croissante », écrivent les chercheurs, dirigés par le premier auteur Markéta Kubánková, dans leur article. « Jusqu’à présent, on n’a pas considéré que les modifications physiques des cellules sanguines jouaient un rôle dans l’occlusion vasculaire et les lésions organiques liées au COVID-19. »
Dans l’étude, les chercheurs ont analysé le sang de 55 personnes : 17 patients atteints de COVID-19 sévère (dont la moitié est malheureusement décédée plus tard), 14 patients guéris et 24 volontaires sains qui ne présentaient aucun signe de la maladie. Au total, plus de 4 millions de cellules sanguines prélevées sur ces personnes ont été passées dans le système RT-DC et analysées au microscope à mesure qu’elles s’écoulaient dans un canal étroit de l’appareil.
Les résultats ont montré que les globules rouges (érythrocytes) des patients atteints du COVID-19 variaient davantage en taille que ceux des personnes en bonne santé, et présentaient des signes de rigidité dans leur structure physique, montrant moins de déformabilité, ce qui pourrait affecter leur capacité à transporter l’oxygène dans le corps. « Les propriétés physiques des érythrocytes sont cruciales pour le flux microcirculatoire et, à ce titre, ces changements pourraient altérer la circulation et favoriser l’hypoxémie », expliquent les chercheurs. « L’effet pourrait persister chez les patients COVID-19 longtemps après que l’infection ne soit plus active ; nous avons constaté que chez les patients guéris, les altérations du phénotype n’étaient pas aussi importantes, mais toujours présentes. »
En revanche, les chercheurs ont découvert qu’une forme de globules blancs (leucocytes) appelée lymphocytes présentait une rigidité moindre chez les patients COVID-19, tandis que d’autres globules blancs, appelés monocytes, étaient significativement plus grands que dans les cellules du groupe témoin.
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Parallèlement, les neutrophiles — un autre type de globules blancs — ont montré de nombreux changements chez les patients COVID-19, observés en plus grand volume, avec une plus grande déformation.
Il est intéressant de noter que les neutrophiles ont une durée de vie particulièrement courte (environ un jour seulement), mais les modifications des neutrophiles chez les patients COVID-19 pouvaient encore être observées des mois après l’infection, un résultat que Markéta Kubánková décrit comme « totalement inattendu » — et une preuve supplémentaire que l’infection par le COVID-19 laisse probablement une influence durable sur le système immunitaire. « Si certains de ces changements sont revenus à des valeurs normales après l’hospitalisation, d’autres ont persisté pendant des mois après la sortie de l’hôpital, ce qui prouve l’empreinte à long terme du COVID-19 sur l’organisme », écrivent les chercheurs.
« Nous supposons que les changements observés pourraient être dus à des altérations du cytosquelette des cellules immunitaires. Les propriétés mécaniques des cellules peuvent être directement liées au cytosquelette, une structure de soutien importante qui détermine également la fonction cellulaire. »
Il reste à voir comment ces modifications des cellules sanguines peuvent finalement être déclenchées par l’infection virale, et on ne sait pas encore totalement comment les altérations cellulaires conduisent aux symptômes du COVID-19, et parfois à la mort. Pour l’instant, il s’agit simplement d’une preuve supplémentaire de la profondeur avec laquelle ce virus envahit nos corps. « Les altérations persistantes des érythrocytes et des neutrophiles pourraient être liées aux symptômes à long terme des patients guéris, dont 70 % ont décrit des maux de tête chroniques ou des symptômes neurologiques, 54 % des troubles de la concentration et 62 % des problèmes circulatoires tels que sueurs froides et tachycardie », écrivent les auteurs. « Nous émettons l’hypothèse que les changements persistants des phénotypes physiques des cellules sanguines pourraient contribuer à l’altération à long terme de la circulation et de l’apport en oxygène liée au COVID-19. »
