Polynucléaires immatures et cytométrie de flux en prédiction des formes sévères de COVID-19 et des complications thrombo-emboliques
2 décembre 2021
Les infections sévères liées au SARS-CoV-2 sont classiquement associées à un emballement immunitaire dit «orage cytokinique». La réponse inflammatoire mesurée à la fois au niveau cellulaire et moléculaire pourrait représenter une signature pronostique majeure de la maladie. Cet orage cytokinique est associé à un afflux massif de cellules immunitaires innées, les neutrophiles et les monocytes, pouv
Les infections
sévères liées au SARS-CoV-2 sont classiquement associées à un emballement
immunitaire dit «orage cytokinique». La réponse inflammatoire mesurée à la
fois au niveau cellulaire et moléculaire pourrait représenter une signature
pronostique majeure de la maladie. Cet orage cytokinique est associé à un
afflux massif de cellules immunitaires innées, les neutrophiles et les
monocytes, pouvant aggraver les lésions pulmonaires préexistantes liées à
la COVID-19. L'accumulation de ces effecteurs innés, en particulier des
neutrophiles, dans le lavage broncho-alvéolaire des patients atteints est en
effet en corrélation étroite avec la présence de cytokines pro-inflammatoires.
Or, des marqueurs prédictifs forts pour les complications de type syndrome de
détresse respiratoire aigüe sévère (SDRA) ou autres défaillances justifiant une
prise en charge réanimatoire manquent encore, et les connaissances d'un
acteur immunitaire inné spécifique, à savoir les neutrophiles et les
mécanismes moléculaires impliqués immunologiques au cours de la COVID-19 sévère
restent incomplètes. De plus en plus de
données cliniques indiquent que le rapport neutrophiles/lymphocytes (RNL)
est un puissant indicateur prédictif et pronostique de la sévérité de la COVID-19.
La lymphopénie, la neutrophilie et un RNL élevé sont associés à une
infection virale plus grave. Lors d’une infection sévère quelle qu’en soit
l’étiologie, la moelle osseuse libère des neutrophiles matures et immatures. Suite
au contact du pathogène, ces acteurs de la réponse immunitaire se spécialisent
en présentant à leur surface des récepteurs spécifiques. Il a été démontré
récemment que ces neutrophiles immatures étaient associés à la gravité de la
COVID-19 et à la formation de microthrombi. L’objectif est désormais de
parvenir à identifier ces neutrophiles spécifiques responsables des altérations
cellulaires provoquées en cas de sepsis, de sorte à identifier précocement les
patients à risque de complications. C’est exactement ce à quoi des chercheurs
de l’INSERM se sont intéressés (unité 1135 Inserm/CNRS/Sorbonne Université,
Centre d’immunologie et des maladies infectieuses, Paris).
Des travaux antérieurs
avaient déjà mis en évidence plusieurs données marquantes : -
Des marqueurs de surface de polynucléaires neutrophiles prélevés chez des
patients admis en réanimation pour sepsis ont été mis en évidence par
cytométrie de masse. Deux nouveaux sous-ensembles de neutrophiles immatures,
exprimant soit les marqueurs PD-L1 soit CD123, avaient été identifiés,
comme étant spécifiques du sepsis d’origine infectieuse et non d’une
inflammation systémique d’origine non infectieuse. Cette approche avait été secondairement
validée en utilisant la cytométrie de flux, plus accessible en routine. - Ces données avaient également été validées chez des patients atteints de forme
critique de COVID-19 : ces marqueurs ont alors permis de distinguer
les patients admis en réanimation de ceux présentant une forme moins sévère de
la maladie. -
En plus de ces marqueurs, les scientifiques avaient montré qu’un troisième
marqueur, LOX-1, était un médiateur important de l'inflammation et du
dysfonctionnement des neutrophiles dans le sepsis et les cancers. Cette nouvelle étude a donc pour objectif de caractériser
les sous-ensembles et les fonctions des neutrophiles circulants et présents
dans le lavage broncho-alvéolaire des patients atteints de COVID-19 sur la base
des caractéristiques cliniques de ces patients. Les chercheurs ont utilisé
un profil de cytométrie multiparamétrique basé sur des marqueurs neutrophiles
matures et immatures chez 146 patients atteints de COVID-19 sévère ou critique.
Les résultats sont les
suivants : -
Les patients admis en unité de soins intensifs présentent une forte
myélémie avec des neutrophiles immatures CD10-CD64+.La proportion accrue de
neutrophiles immatures circulants exprimant les marqueurs CD123 ou LOX-1
est associée à la sévérité de la COVID-19, à l’orage cytokinique, au SDRA et
aux complications thromboemboliques. -
Les lavages broncho-alvéolaires des patients présentant un SDRA sont
fortement enrichis en sous-types de neutrophiles immatures exprimant le
marqueur LOX-1. -
L’expression des marqueurs CD123, LOX-1, ou PD-L1 par les sous-ensembles de
neutrophiles immatures est corrélée à la sévérité clinique, mais seule
l’expression du marqueur de surface LOX-1 est significativement associée à un
haut risque thrombotique. En conclusion, ces travaux mettent
en évidence de nouveaux biomarqueurs potentiels mesurables précocement, aisément et ayant une implication en pratique clinique, parmi les neutrophiles circulants immatures, prédictifs de la sévérité de la
COVID-19 : les marqueurs de surface CD123, LOX-1 et PD-L1. Ces marqueurs
sont significativement corrélés avec la gravité de la maladie, et plus encore
avec les événements thromboemboliques dans le cas de LOX-1.
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Référence scientifique
Source : Combadière B, et al. LOX-1-Expressing Immature Neutrophils Identify Critically-Ill COVID-19 Patients at Risk of Thrombotic Complications. Front Immunol. 2021 Sep 20;12:752612.
