Une étude révèle comment l’infection au COVID-19 peut provoquer ou aggraver le diabète

Des chercheurs de l’université Weill Cornell Medicine ont utilisé un système de modélisation de pointe pour découvrir le mécanisme par lequel le SARS-CoV-2, le virus responsable de la COVID-19, provoque de nouveaux cas de diabète et aggrave les complications chez les personnes déjà atteintes. L’équipe a découvert que l’exposition au virus active les cellules immunitaires qui à leur tour détruisent les cellules bêta, les cellules pancréatiques qui produisent l’insuline.

L’étude est publié dans Cellule souche.

« Il existe depuis longtemps une hypothèse dans le domaine selon laquelle certaines infections virales peuvent déclencher le diabète de type 1 », a déclaré Shuibing Chen, co-auteur correspondant, directeur du Center for Genomic Health, professeur de chirurgie de la famille Kilts et membre de l’Institut Hartman pour la régénération thérapeutique des organes à Weill Cornell Medicine. « Mais nous avons pu montrer comment cela se produit dans le contexte de l’infection par le COVID-19. »

« Lorsqu’une personne est atteinte d’une forme grave de la COVID-19, la première priorité est bien sûr de traiter les symptômes potentiellement mortels », a déclaré le Dr Robert Schwartz, co-auteur de l’étude et professeur associé de médecine à Weill Cornell Medicine et gastro-entérologue et hépatologue au NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center. « Mais à l’avenir, il pourrait y avoir un moyen de développer des thérapies cliniques qui permettraient d’éviter des lésions ultérieures d’organes comme le pancréas. »

Le Dr Liuliu Yang et le Dr Yuling Han, qui étaient chercheurs postdoctoraux au département de chirurgie au moment de l’étude, et le Dr Tuo Zhang, professeur en microbiologie et immunologie à Weill Cornell Medicine, ont été co-premiers auteurs de l’article.

Dès les premiers jours de la pandémie de COVID-19, les médecins qui soignaient les patients malades ont observé que le virus affectait plusieurs systèmes organiques, dont non seulement les poumons, mais aussi le cœur, le foie, le côlon et le pancréas. Pour les travaux actuels, les chercheurs ont commencé à utiliser des échantillons de tissu pancréatique provenant d’autopsies de personnes décédées du COVID-19. Ils ont observé que les îlots pancréatiques, les parties du pancréas qui produisent l’insuline pour réguler la glycémie, étaient endommagés.

Ils ont ensuite utilisé une technique d’analyse appelée GeoMx pour étudier les échantillons plus en détail. Cette technique a révélé la présence de cellules immunitaires appelées macrophages pro-inflammatoires dans les tissus. Le rôle de ces macrophages est de tuer les agents pathogènes, mais ils causent parfois des dommages collatéraux aux tissus sains.

Pour en savoir plus sur cette activité, l’équipe a utilisé un système modèle développé dans le laboratoire Chen qui n’a jamais été utilisé auparavant : des organoïdes d’îlots pancréatiques (mini-organes) qui comprenaient à la fois un système vasculaire et des cellules immunitaires.

« Si nous voulons utiliser des organoïdes pour étudier la progression d’une maladie, il est important de pouvoir inclure des composants du système immunitaire dans ces modèles », a déclaré Chen. Dans ce cas, après avoir infecté les organoïdes avec le SARS-CoV-2, ils ont découvert que les macrophages semblaient tuer les cellules bêta par un type de mort cellulaire appelé pyroptose.

L’équipe a également utilisé les organoïdes pour étudier la façon dont le pancréas réagit à l’infection par un autre virus infectieux : le coxsackievirus B4, impliqué dans l’apparition du diabète de type 1. Ils ont constaté une réponse similaire des macrophages.

« À l’avenir, ce système organoïde sera également utile pour étudier d’autres virus », a déclaré Schwartz.

Des recherches plus poussées sur les molécules de signalisation qui activent les macrophages ont également suggéré des interventions potentielles pour protéger les cellules bêta des dommages chez les patients atteints d’infections graves. Bien qu’il soit trop tôt pour commencer à tester des traitements, cela pourrait être possible à l’avenir. Ces travaux pourraient également contribuer à faire la lumière sur les causes sous-jacentes de la COVID longue, une maladie qui toucherait plus de 15 millions de personnes aux États-Unis.