Faibles niveaux d'interféron dans le sang de cordon et périphérique des femmes enceintes infectées par le SRAS-CoV-2

Nov 23, 2023

Abstrait:

Le COVID-19 se caractérise par une réaction excessive du système immunitaire entraînant une « tempête de cytokines », consistant en une libération massive de cytokines dans la circulation sanguine, conduisant à une réponse inflammatoire locale et systémique. Ce tableau clinique se complique encore en cas d'infection de patients présentant un statut immunologique particulier, comme une grossesse. Dans cet article, nous nous sommes concentrés sur l'interféron, qui joue un rôle immunomodulateur essentiel dans la grossesse normale et le développement fœtal, ainsi que dans la défense contre les agents pathogènes. Dans cette étude, nous avons comparé les niveaux d'interféron et d'auto-anticorps d'interféron dans le sang périphérique et ombilical de femmes enceintes présentant un COVID léger confirmé -19 et de femmes enceintes en bonne santé. L'interféron était significativement plus faible dans le sang périphérique et dans le sang de cordon des mères positives au SRAS-CoV-2-, ce qui suggère que l'infection peut affecter le microenvironnement fœtal même sans symptômes maternels graves. En conclusion, d'autres études sont nécessaires pour clarifier si des niveaux plus faibles d'interféron dus à l'infection par le SRAS-CoV-2 affectent le développement ou la susceptibilité à l'infection des nourrissons nés de mères infectées par le SRAS-CoV-2-.

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Mots clés:

SRAS-CoV-2 ; grossesse; Interféron- ; anticorps anti-interféron ; système immunitaire; sang de cordon

1. Introduction

Depuis son identification en Chine fin 2019, l'épidémie de SRAS-CoV-2 s'est propagée rapidement dans le monde entier, touchant des millions de personnes, poussant l'Organisation mondiale de la santé (OMS) à déclarer l'épidémie de COVID-19 pandémie mondiale. . L’ampleur réelle de cette urgence sanitaire est difficile à évaluer en raison de l’augmentation rapide des cas signalés et du nombre élevé de cas asymptomatiques non diagnostiqués (de 18 % à 33 %) [1,2], ce qui rend difficile la recherche d’une stratégie efficace pour limiter la propagation du SRAS-CoV-2 [3–5]. Le spectre clinique du COVID-19 s'étend des formes asymptomatiques ou paucisymptomatiques aux présentations cliniques complètes, caractérisées par une insuffisance respiratoire aiguë nécessitant une ventilation mécanique, un choc septique et une défaillance multiviscérale. Lorsqu'ils sont présents, les symptômes sont provoqués par une suractivation du système immunitaire, entraînant une « tempête de cytokines » caractérisée par la libération de niveaux élevés de cytokines, en particulier d'IL-6 et de TNF-, dans la circulation, conduisant à une réaction locale et systémique. réponse inflammatoire [6,7]. L'apparition chez la majorité des patients symptomatiques est généralement caractérisée par de la fièvre, de la toux et un essoufflement et moins fréquemment par un mal de gorge, une anosmie, une dysgueusie, une anorexie, des nausées, une myalgie et une diarrhée.

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Concernant les anomalies biologiques, une leucopénie et une leucocytose, une lymphopénie, une thrombocytopénie, des paramètres anormaux de la fonction rénale et des valeurs élevées des taux de protéine C-réactive (CRP), de lactate déshydrogénase (LDH), de D-dimères, de vitesse de sédimentation érythrocytaire et de procalcitonine ont été rapportées. 8-10]. Ce tableau clinique devient encore plus compliqué chez les patientes présentant un statut immunologique particulier tel que la grossesse, caractérisée par de multiples stades de développement, chacun avec des exigences immunologiques uniques, dans le but de protéger le fœtus en empêchant son identification en tant que non-soi. Les interférons (IFN) jouent un rôle immunomodulateur central dans la grossesse et le développement normaux, ainsi que dans la défense contre les agents pathogènes [11,12], il est donc possible de supposer que le COVID-19 pourrait affecter le déroulement de la grossesse même dans le cas d’une infection asymptomatique. De plus, les femmes enceintes symptomatiques réagissent différemment aux infections, en raison des effets combinés d’une réponse immunitaire générale altérée et de la particularité d’un système immunitaire de placement fœtal, conduisant à une maladie imprévisible [13,14]. De plus, les changements respiratoires qui se produisent physiologiquement pendant la grossesse augmentent la susceptibilité au COVID grave-19, en soi [15]. Pour évaluer si l'infection par le SRAS-CoV-2 affecte la sécrétion d'IFN maternelle et fœtale, nous avons comparé les taux d'IFN dans le sang maternel et dans le sang de cordon chez une population enceinte affectée par le COVID-19.

2. Matériels et méthodes

2.1. Population étudiée

Les femmes et leurs nouveau-nés admis à l’hôpital universitaire Federico II entre février et juin 2021 ont été inclus dans cette étude. Les cas étaient des femmes enceintes infectées par le SRAS-CoV-2 hospitalisées dans l'unité COVID-19 du service mère-enfant et les témoins étaient des femmes enceintes dont la grossesse s'était déroulée sans incident admises au service mère-enfant. Cette population était pour la plupart asymptomatique. Les critères d'exclusion étaient l'âge de la mère < 18 ans, les patientes non vaccinées, les patientes admises en travail actif, les gestations multiples et la rupture prématurée des membranes. Tous les patients ont été informés du but et des procédures de l'étude et ont signé un formulaire de consentement écrit. Les données cliniques et anamnestiques ont été collectées à l'admission et rapportées sur un ensemble de données dédié. L'étude a été menée conformément aux directives éthiques de la Déclaration d'Helsinki de l'Association médicale mondiale et a été approuvée par le comité d'éthique (protocole 140/20/ES2COVID19) de l'Université de Naples Federico II.

2.2. Collecte d'échantillons

Des échantillons de sang total maternel et des échantillons de sérum maternel ont été prélevés à l'admission pour chaque patient à l'aide de tubes de prélèvement sanguin BD vacutainer (Becton Dickinson, Oxfordshire, Royaume-Uni) contenant respectivement de l'EDTA et du BD vacutainer sans additifs ; il a été demandé à tous les patients de respecter un jeûne de 12 heures avant le prélèvement sanguin. L'échantillon de sang total a été immédiatement analysé pour déterminer le nombre de globules blancs, tandis que l'échantillon de sérum a été séparé des cellules sanguines et immédiatement conservé à -80 ◦C. Peu de temps après l'accouchement et avant l'accouchement, un échantillon de sérum de sang de cordon artériel a été collecté et conservé, comme indiqué pour les échantillons de sérum maternel.

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2.3. Détermination biochimique 

La numération des globules blancs a été réalisée à l'aide de l'analyseur d'hématologie Siemens Advia 2120i (Siemens Healthcare, Munich, Allemagne) conformément aux recommandations du fabricant. La protéine C-Reactive a été évaluée sur Architect c16000 (analyse C-Reactive Protein, Abbott Diagnostics, Chicago, IL, USA) conformément aux recommandations du fabricant. L’infection par le SRAS-CoV-2 a été évaluée par analyse moléculaire (RT-PCR) de l’écouvillon nasopharyngé [16]. En détail, les écouvillons ont été évalués par le test Alinity m SARS-CoV-2 (Abbott Molecular Inc., Des Plaines, IL, USA), un test de réaction en chaîne par polymérase par transcriptase inverse (rRT-PCR) en temps réel effectué sur le système Alinity m entièrement automatisé. Le test détecte l'ARN du SRAS-CoV-2 à partir d'un volume de 500 µL. Le système Alinity m effectue automatiquement la préparation des échantillons, l'assemblage RT-PCR, l'amplification, la détection, le calcul des résultats et la création de rapports. Le test Alinity m SARS-CoV-2 est un test à double cible (gènes de l'ARN polymérase ARN-dépendante (RdRp) et de la nucléocapside (N)) pour détecter la présence de l'ARN du SRAS CoV-2. Une séquence sans rapport avec le SRAS-CoV-2 – provenant de la plante de citrouille Cucurbita pepo – sert de contrôle du processus.

2.4. Détermination des anticorps interféron (IFN-) et anti-IFN

Les sérums ont été analysés pour les anticorps IFN et anti-IFN en effectuant deux tests ELISA différents ; Détection quantitative de l'IFN humain - ELISA non enrobé de l'IFN humain - INVITROGEN (Thermo Fisher Scientific, Eugene, OR, USA) et du kit ELISA d'anticorps anti-interféron humain ; (MyBioSource San Diego, CA, USA) conformément aux instructions du fabricant.

2.5. Analyses statistiques

Les données ont été analysées avec le progiciel GraphPad Prism 5. La normalité des données a été testée à l'aide du test de normalité de D'Agostino – Pearson. Pour les données non normalement distribuées, nous avons utilisé des tests non paramétriques. L'analyse statistique a été réalisée à l'aide d'un test t bilatéral non apparié ou d'un test bilatéral de Mann – Whitney, comme indiqué dans les légendes des figures. Une simple analyse de régression linéaire des données visant à évaluer la relation entre l'IFN-maternel et fœtal et entre l'IFN-maternel et les lymphocytes a été considérée comme statistiquement significative lorsque la valeur de p était égale ou inférieure à 0,05.

3. Résultats

3.1. Caractéristiques de la population étudiée

Cette étude a porté sur 25 mères atteintes du COVID-19 et 24 témoins. Les principales caractéristiques cliniques et démographiques de la population étudiée sont décrites dans le tableau 1. Il n'y avait pas de différence significative en termes d'âge maternel, de comorbidité et de parité.

Tableau 1. Caractéristiques de la population étudiée.

Table 1. Characteristics of Study Population.

Tableau 1. Suite

Table 1. Cont.


3.2. Caractéristiques des nouveau-nés

Tous les nouveau-nés inclus étaient adaptés à leur âge gestationnel et n'ont pas développé de complications néonatales. De plus, il n'y avait pas de différence significative en termes de longueur, de poids et de périmètre crânien néonatals entre les deux groupes (Tableau 2).

Tableau 2. Caractéristiques des nouveau-nés. Les caractéristiques anthropométriques des nouveau-nés sont exprimées en moyenne (± SD).

Table 2. Characteristics of the newborns. Anthropometric characteristics of newborns are expressed as mean (± SD).


3.3. Effet de l'infection par le SRAS-CoV-2 sur la numération globulaire et la CRP chez les femmes enceintes

Nous avons analysé le nombre de globules blancs et mesuré les niveaux de CRP. Dans notre population d'étude, nous n'avons trouvé aucune différence significative entre le nombre de globules blancs, les neutrophiles, les monocytes et la CRP (Tableau 3) chez les mères positives au SRAS-CoV-2- par rapport aux témoins. À l’inverse, le nombre de lymphocytes était significativement plus faible chez les femmes enceintes touchées par le COVID-19 (Figure 1) par rapport aux témoins (valeur p 0,0093).

Figure 1. Lymphocyte count in maternal blood. Lymphocytes were counted in EDTA blood using an ADVIA 2 analyzer. Lymphocyte concentration is expressed as 1000/µL. Box plots denote median and 25th to 75th percentiles (boxes) and min-to-max whiskers. The p-value was evaluated using an unpaired t-test.


Figure 1. Numération lymphocytaire dans le sang maternel. Les lymphocytes ont été comptés dans le sang EDTA à l'aide d'un analyseur ADVIA 2. La concentration en lymphocytes est exprimée en 1000/µL. Les boîtes à moustaches indiquent la médiane et les 25e à 75e centiles (boîtes) et les moustaches min-à-max. La valeur p a été évaluée à l'aide d'un test t non apparié.

Tableau 3. Paramètres de laboratoire dans le sang maternel.

Table 3. Laboratory parameters in maternal blood.


3.4. Mesure des anticorps IFN et anti-IFN dans le sérum et le sang de cordon des mères touchées par le COVID-19

Pour déterminer si la diminution du nombre de lymphocytes se reflète dans des taux plus faibles d'interféron sérique de type II, nous avons mesuré les taux d'IFN dans le sang maternel et ombilical des mères infectées. Comme le montre la figure 2a, les taux d'IFN- étaient significativement plus faibles dans le sang maternel et dans le sang de cordon des mères positives au COVID19-, ce qui suggère que la diminution maternelle du nombre de lymphocytes affecte les taux d'IFN- maternels, ce qui pourrait conduire à une baisse des taux d'IFN-. niveaux dans le sang de cordon.


imageFigure 2. Serum IFN-γ in maternal blood and cord blood (a) and serum IFN antibodies (b). Box plots denote the median and 25th to 75th percentiles (boxes) and Tukey whiskers. The p-value was evaluated using an unpaired t-test and Mann–Whitney test.


Figure 2. IFN sérique dans le sang maternel et le sang de cordon (a) et anticorps sériques IFN (b). Les boîtes à moustaches désignent la médiane et les 25e à 75e centiles (boîtes) et les moustaches de Tukey. La valeur p a été évaluée à l'aide d'un test t non apparié et d'un test de Mann – Whitney.

De plus, pour évaluer l'implication potentielle d'un mécanisme auto-immun expliquant les taux d'IFN plus faibles observés chez les mères positives au SRAS-CoV-2-, nous avons mesuré les taux d'auto-anticorps anti-interféron dans le sang maternel et ombilical (Figure 2b). Dans le sang maternel et celui du cordon ombilical, les anticorps anti-interféron étaient significativement plus faibles chez les mères positives au SRAS-CoV-2- que chez les témoins, ce qui indique que les auto-anticorps ne sont pas impliqués dans la diminution de l'IFN.

3.5. Corrélation entre l'IFN-sang de cordon et le sang maternel

Pour évaluer si les taux d'IFN- dans le sang de cordon reflètent les taux d'IFN- maternels, nous avons effectué une régression linéaire simple, comme le montre la figure 3a. L'IFN- présentait une corrélation significativement positive (valeur p < 0,0001), ce qui suggère que les taux sanguins d'IFN- reflétaient les valeurs maternelles.

Figure 3. Simple linear regression of (a) IFN-γ levels (pg/mL) in maternal blood and cord blood; (b) lymphocyte count (1000/µL) and IFN-γ levels (pg/mL) in maternal blood. Each subject is represented on a scatter plot.


Figure 3. Régression linéaire simple de (a) les taux d'IFN (pg/mL) dans le sang maternel et le sang de cordon ; (b) nombre de lymphocytes (1 000/µL) et taux d'IFN (pg/mL) dans le sang maternel. Chaque sujet est représenté sur un nuage de points.

3.6. Corrélation entre l'IFN maternel et le nombre de lymphocytes maternels

Pour confirmer davantage que les niveaux inférieurs d'IFN- sont causés par la déplétion des lymphocytes maternels, nous avons effectué une simple régression linéaire entre le nombre d'IFN- maternel et le nombre de lymphocytes. IFN - corrélé positivement avec le nombre de lymphocytes, ce qui suggère que la réduction des lymphocytes suite à l'infection au COVID-19 pourrait conduire à

4. Discussion

Dans notre cohorte, nous avons montré que l'IFN- est significativement diminué chez les femmes enceintes COVID-19 par rapport aux témoins dans les échantillons de sang maternel et de sang de cordon (Figure 4).

Figure 4. Schematic representation of lymphocyte and IFN-γ decrease in maternal and cord blood. Parts of the figure were drawn using pictures from Servier Medical Art by Servier, licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License


Figure 4. Représentation schématique de la diminution des lymphocytes et de l'IFN dans le sang maternel et ombilical. Certaines parties de la figure ont été dessinées à l'aide d'images de Servier Medical Art by Servier, sous licence Creative Commons Attribution 3.0 Licence non portée

Le COVID-19 a été décrit comme un déclencheur conduisant à l'activation rapide des cellules immunitaires innées, avec une réponse cytokinique profonde, ressemblant à un état hyper-inflammatoire. Tanacan et al., en fait, ont décrit les femmes enceintes atteintes de COVID-19 comme des personnes dotées d'un système immunitaire alerte chez lequel les neutrophiles, les monocytes et les lymphocytes étaient augmentés, ainsi que la CRP [17]. De plus, l’évolution de la forme sévère ne semble pas être exclusivement liée à la charge virale, mais elle peut inclure des réponses défectueuses à l’Interféron [18]. Une réponse inflammatoire dérégulée au SRAS-CoV-2 représente la principale cause de gravité de la maladie et de décès chez les patients COVID-19 [19]. Elle se caractérise par une lymphopénie aiguë, des taux élevés de cytokines circulantes et une infiltration importante de cellules mononucléées dans les poumons, la rate, les reins, les ganglions lymphatiques et le foyer [20]. Chez les patients affectés par le SRAS-CoV-2, la réponse proinflammatoire et la tempête de cytokines jouent un rôle central dans les conséquences cliniquement pertinentes pour l'hôte. Lorsque le système immunitaire n’est pas capable de contrecarrer le virus et de mettre fin à la réponse inflammatoire, la production aberrante de cytokines entraîne une hyperactivité des macrophages, entraînant de la fièvre, de l’anémie et un dysfonctionnement des organes. À un moment donné, la tempête de cytokines devient imparable, entraînant un dysfonctionnement irréversible des organes cibles, voire la mort [21,22]. Ces études ont examiné des patients atteints d'une maladie grave, alors que nos résultats sont plus probablement liés à la grande partie des cas asymptomatiques ou à ceux présentant des symptômes légers. D'autres études supposent, en fait, que l'identification de cytokines spécifiques comme indicateurs de la gravité de la maladie pourrait améliorer la prise en charge clinique des patients COVID-19, ayant un impact important sur la prise de décision diagnostique et thérapeutique [23].

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Selon la littérature, le nombre de lymphocytes a diminué dans notre population d'étude [24,25]. Cependant, le mécanisme conduisant à la lymphopénie pendant le COVID-19 doit encore être élucidé. Cela peut être dû à la contribution directe du virus ou à la redistribution des globules blancs via chimiotaxie ou apoptose (26-28). Néanmoins, la réduction de l'IFN- est probablement due à une lymphopénie à la fois dans le sang maternel et, par la suite, dans le sang du cordon. Sur le plan physiologique, la signalisation interféron (IFN) joue un rôle important dans la limitation des infections congénitales, ainsi que dans la physiologie des grossesses saines. Les IFN sont surtout connus pour leurs activités antivirales : dans les modèles murins, en fait, la signalisation de l'IFN a un effet antiviral à l'interface materno-fœtale et à la transmission transplacentaire (29-31). De plus, l’IFN- inhibe la sécrétion du facteur de stimulation des colonies de granulocytes/macrophages, qui favorise la croissance et la différenciation des trophoblastes au cours d’une grossesse normale (32). L'IFN- inhibe également la croissance des cellules trophoblastiques et l'invasion des cellules trophoblastiques est accélérée chez les souris présentant un déficit génétique en IFN- ou en récepteur d'IFN- [33].

Nos résultats ont montré que la concentration sérique d'IFN-auto-Ab (y compris les anticorps neutralisants et non neutralisants) est diminuée à la fois dans le sérum maternel et dans le sang de cordon. À l’inverse, nous nous attendions à une proportionnalité inverse entre les concentrations d’IFN- et d’IFN-auto-Ab, comme décrit précédemment [34,35]. Ce résultat inattendu pourrait s’expliquer par deux hypothèses possibles ou par leur combinaison. La première hypothèse, la plus probable, pourrait être que l’IFN-auto-Ab n’a pas été produit en raison de l’absence de stimulus antigénique (faible concentration en IFN-) [36]. La seconde pourrait être liée au statut immunologique des femmes enceintes [37,38]. Quelle que soit la raison, la faible concentration d’IFN- et d’IFN-auto-Ab pourrait être pertinente pour évaluer le résultat clinique. Il a déjà été décrit, en fait, que l'association de la faible concentration d'IFN-, de la présence d'IFN-auto-Ab neutralisant et de la sensibilité accrue aux mycobactéries non tuberculeuses a disséminé l'infection chez les hôtes vulnérables [39-41]. Ainsi, d’autres études sont nécessaires pour clarifier si les enfants nés de femmes infectées par le SRAS-CoV-2-auront des résultats pires que la population générale.

Concernant les résultats néonatals, concernant la longueur néonatale, le poids à la naissance, le périmètre crânien et le score d'Apgar, nous n'avons observé aucune différence significative entre les cas et les témoins. Ces résultats sont cohérents avec la littérature, notamment en référence à la variante alpha du SRAS-CoV-2 [42-44]. Il existe des différences dans la réponse du système immunitaire (chez la mère et le fœtus) et dans les symptômes entre les variantes du SRAS-CoV-2 [45,46]. De nos jours, la souche la plus répandue est l’omicron, mais au premier semestre 2021, la variante la plus répandue était la variante alpha ; la lignée B.1.1.7 [47-49]. Ainsi, dans notre population d’étude, le variant le plus représenté était le variant alpha. D'autres études sont nécessaires pour explorer les résultats néonatals pour d'autres variantes du SRAS-CoV-2. Notre étude présente certaines limites. Premièrement, nous n'avons pas pu étudier les résultats des enfants nés de femmes infectées par le SRAS-CoV-2. Deuxièmement, des études supplémentaires sont nécessaires pour clarifier le mécanisme moléculaire impliqué dans la diminution des IFN- et IFN-auto-Ab.

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5. Conclusions

En conclusion, nos résultats ont montré que l'interféron était significativement plus faible dans le sang périphérique et dans le sang de cordon des mères positives au SRAS-CoV-2-. Ainsi, l’infection peut affecter le microenvironnement fœtal même sans symptômes maternels graves, ce qui suggère la nécessité d’un suivi à long terme des nouveau-nés nés de mères enceintes infectées par le SRAS-CoV-2-.

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