Les neutrophiles et leur impact sur le HFRS

La fièvre hémorragique avec syndrome rénal (HFRS) est une maladie causée par certains virus appelés orthohantavirus. Les virus responsables de l'HFRS incluent Puumala (PUUV) principalement en Europe du Nord et Hantaan (HTNV) en Asie. L'HFRS peut entraîner divers symptômes allant de signes de grippe légers à des complications graves comme une baisse des plaquettes, des problèmes rénaux, des saignements, un choc, et même la mort. On ne comprend pas encore totalement comment ces virus affectent le corps, mais les symptômes semblent souvent liés à des problèmes au niveau des vaisseaux sanguins, pensés être causés par la réponse immunitaire au virus.

#Neutrophiles et leur rôle dans l'HFRS

Les neutrophiles sont un type de globules blancs essentiels pour combattre les infections. Ils ont récemment été étudiés pour leur rôle dans l'HFRS, car ils pourraient contribuer aux problèmes observés pendant la maladie. Des études montrent que les neutrophiles peuvent s'attacher aux cellules infectées par le virus PUUV et s'activer. Une fois activés, ces cellules peuvent libérer des substances nocives et des structures qui piègent les pathogènes, un processus appelé dégranulation et libération de pièges extracellulaires de neutrophiles (NETs).

Les neutrophiles sont le type de cellule immunitaire le plus courant et réagissent rapidement aux infections en se déplaçant vers les sites d'inflammation. En plus des NETs, les neutrophiles libèrent d'autres substances qui peuvent augmenter la perméabilité des vaisseaux sanguins, entraînant des fuites et d'autres problèmes connexes.

En plus de l'HFRS, les neutrophiles jouent aussi des rôles importants dans d'autres infections virales aiguës comme la dengue, le COVID-19, et les infections respiratoires dues à des virus comme le RSV ou la grippe. Pendant les infections aiguës, on observe souvent une augmentation des neutrophiles immatures dans le sang, indiquant que le corps en produit plus pour combattre le virus.

#Objectifs de l'étude

Cette étude se concentre spécifiquement sur la réaction des neutrophiles lors des infections par PUUV. On a cherché à étudier la présence de neutrophiles immatures, appelés granulocytes de faible densité (LDGs), chez des patients atteints d'HFRS. Les LDGs ont des caractéristiques spécifiques qui diffèrent des neutrophiles matures. Pour recueillir plus d'infos sur ces cellules, on a utilisé des techniques spéciales pour analyser les neutrophiles dans des échantillons de sang de patients infectés par PUUV.

#Cohortes de patients

Trois groupes de patients ont été inclus dans cette étude. Le premier groupe venait de l'hôpital universitaire de Tampere (TUH), où des patients diagnostiqués avec l'HFRS causée par PUUV ont été traités. Le deuxième groupe était de l'hôpital universitaire d'Helsinki (HUH), qui incluait aussi des patients infectés par PUUV, et la troisième cohorte était composée de patients infectés par le virus Hantaan.

#Cohorte TUH

La cohorte TUH incluait des patients diagnostiqués avec l'HFRS causée par PUUV de 1997 à 2017. Tous les patients ont donné leur consentement pour participer à cette étude.

#Cohorte HUH

Dans cette cohorte, les patients ont été inclus s'ils avaient testé positif au virus grâce à des tests d'anticorps spécifiques. Un groupe de personnes en bonne santé a également été inclus pour comparaison.

#Cohorte HTNV-HFRS

Cette cohorte comprenait des individus d'une base de données publique qui avaient été infectés par le virus Hantaan.

#Méthodes d'analyse des neutrophiles

Pour étudier les neutrophiles chez ces patients, on a collecté des échantillons de sang et isolé les cellules. L'isolement impliquait de séparer les différents types de cellules sanguines grâce à un processus appelé centrifugation sur gradient de densité. On s'est concentré sur l'extraction des neutrophiles, à la fois sous forme mature et immature, et à caractériser leurs caractéristiques et fonctions.

#Cytométrie en flux

On a utilisé une technique appelée cytométrie en flux pour analyser les cellules. Cette méthode nous a permis d'identifier et de quantifier les différents types de neutrophiles en fonction de leurs marqueurs de surface.

#Séquençage d'ARN

Pour comprendre les profils d'expression génétique des neutrophiles, on a également effectué un séquençage d'ARN. Cette technique aide à identifier quels gènes sont actifs dans les cellules, fournissant un aperçu de la manière dont ces cellules réagissent pendant l'infection.

#Résultats sur les neutrophiles dans l'HFRS

#Fréquence accrue des LDGs

Notre enquête a révélé une augmentation de la fréquence des LDGs chez les patients infectés par PUUV comparés aux témoins sains. Cette augmentation a été constatée aux premiers stades de l'infection et a persisté jusqu'à la phase de récupération.

#Neutrophiles immatures et résultats cliniques

À travers notre analyse, on a découvert que la présence de LDGs était liée aux résultats cliniques. En particulier, les LDGs CD16+ étaient corrélés avec des taux de plaquettes plus bas chez les patients, indiquant une possible connexion à la gravité de la maladie.

#Différences fonctionnelles entre les neutrophiles

Notre étude a également différencié deux sous-ensembles de LDGs en fonction de leurs niveaux d'expression de CD16. Les LDGs CD16+ présentaient des caractéristiques associées aux réponses immunitaires et à l'inflammation. Pendant ce temps, les LDGs CD16- montraient des caractéristiques typiques des cellules immatures et étaient liés à la réponse hématopoïétique globale.

#Réponses des neutrophiles et libération de Cytokines

On a aussi évalué comment différentes populations de neutrophiles libéraient diverses cytokines, qui sont des molécules qui médiatisent les réponses immunitaires. Les LDGs CD16- ont montré une libération spontanée plus élevée d'une cytokine spécifique appelée interleukine-6 (IL-6), qui joue un rôle dans l'inflammation et les réponses immunitaires.

#Profil transcriptomique des neutrophiles

Nos analyses de séquençage d'ARN ont fourni plus d'infos sur les profils d'expression génétique des populations de neutrophiles chez les patients infectés par PUUV. Les résultats ont mis en évidence les réponses distinctes des neutrophiles matures par rapport aux LDGs, indiquant que chaque population joue des rôles différents pendant l'infection.

#Voies d'intérêt

L'analyse a révélé que les neutrophiles infectés par PUUV activaient des voies liées aux réponses immunitaires, y compris celles impliquées dans l'activité antivirale. En revanche, les LDGs montraient une activité accrue liée à des processus cellulaires comme la synthèse des protéines, liant leur expression génique aux stades de différenciation.

#Inflammation et réponse immunitaire

Les neutrophiles des patients atteints de PUUV ont présenté des réponses inflammatoires altérées. En particulier, on a remarqué que les neutrophiles dans un état hyperactivé avaient du mal à répondre efficacement aux stimuli externes, ce qui pourrait affecter leur capacité à combattre le virus.

#Rôles immunosuppresseurs des neutrophiles

Fait intéressant, alors que les neutrophiles des témoins sains montraient des effets immunosuppresseurs sur les cellules T, les LDGs isolés des patients PUUV ne présentaient pas la même capacité. Cela suggère que le contexte de l'infection influence la fonction immunitaire de ces cellules, indiquant qu'elles pourraient jouer des rôles différents dans diverses maladies.

#Conclusion

Les résultats de cette étude mettent en lumière le rôle complexe des neutrophiles, en particulier des LDGs, lors des infections par PUUV. On voit que la réponse immunitaire durant l'HFRS implique des populations de neutrophiles distinctes qui diffèrent non seulement par leurs caractéristiques physiques et leurs profils d'expression génique, mais aussi par leurs rôles fonctionnels. La relation entre les LDGs et des mesures cliniques comme les taux de plaquettes renforce leur potentiel d'importance dans la gravité de la maladie. En gros, comprendre ces réponses immunitaires peut ouvrir la voie au développement de thérapies ciblées pour l'HFRS et potentiellement d'autres infections virales.