Des symptômes neurologiques sont rapportés sur plus d’une personne infectée sur trois. Il peut s’agir de la perte de son odorat, du goût, de maux de tête, de fatigue, d’étourdissement ou encore de nausées. Chez certains patients, la maladie peut même entraîner un accident vasculaire cérébral ou d'autres conditions graves. À l’aide d’images obtenues au microscope électronique des chercheurs allemands sont parvenus à retracer comment le virus pénètre dans le système nerveux central et envahir par la suite le cerveau. Ils ont publié leurs résultats le 30 novembre dans la revue Nature Neuroscience.

Une découverte chez des cas graves

Les observations des chercheurs de l’hôpital universitaire de la Charité de Berlin ont révélé que le SRAS-CoV-2 pénètre dans le cerveau par les cellules nerveuses de la muqueuse olfactive. Pour le découvrir, ils ont analysé des échantillons prélevés sur la muqueuse olfactive de 33 patients décédés et dans quatre régions cérébrales différentes. Les échantillons de tissus et les cellules distinctes ont été testés pour le matériel génétique du SRAS-CoV-2 et pour une “protéine de pointe” qui se trouve à la surface du virus. L'équipe a fourni des preuves du virus dans différentes structures neuroanatomiques qui relient les yeux, la bouche et le nez au tronc cérébral. La muqueuse olfactive est celle qui a révélé la charge virale la plus élevée. Les chercheurs ont pu produire les toutes premières images de microscopie électronique de particules intactes de coronavirus dans la muqueuse olfactive.

“Ces données soutiennent l'idée que le SRAS-CoV-2 est capable d'utiliser la muqueuse olfactive comme porte d'entrée dans le cerveau”, a déduit le professeur Frank Heppner qui a dirigé l’équipe de chercheurs multidisciplinaires. Ceci est également soutenu par la proximité anatomique étroite des cellules muqueuses, des vaisseaux sanguins et des cellules nerveuses de la région. “Une fois à l'intérieur de la muqueuse olfactive, le virus semble utiliser des connexions neuroanatomiques, comme le nerf olfactif, pour atteindre le cerveau, a ajouté le neuropathologiste. Il est important de souligner, cependant, que les patients Covid-19 impliqués dans cette étude avaient ce qui serait défini comme une maladie grave, appartenant à ce petit groupe de patients chez qui la maladie s'avère fatale. Ce n'est donc pas nécessairement possible, par conséquent, de transférer les résultats de notre étude aux cas de maladie légère ou modérée.”

La fonction respiratoire également touchée

La manière dont le virus se déplace des cellules nerveuses reste à découvrir. “Nos données suggèrent que le virus se déplace d'une cellule nerveuse à une autre pour atteindre le cerveau, avance le Dr Helena Radbruch qui a participé à l’étude. Il est probable, cependant, que le virus soit également transporté via les vaisseaux sanguins car des preuves du virus ont également été trouvées dans les parois des vaisseaux sanguins du cerveau.”

Les chercheurs ont également étudié la manière dont le système immunitaire répond à l'infection. En plus de trouver des preuves de cellules immunitaires activées dans le cerveau et dans la muqueuse olfactive, ils ont détecté les signatures immunitaires de ces cellules dans le liquide cérébral. Dans certains des cas étudiés, les chercheurs ont également découvert des lésions tissulaires causées par un accident vasculaire cérébral à la suite d'une thromboembolie, c'est-à-dire l'obstruction d'un vaisseau sanguin par un caillot sanguin.

“À nos yeux, la présence de SRAS-CoV-2 dans les cellules nerveuses de la muqueuse olfactive fournit une bonne explication des symptômes neurologiques rencontrés chez les patients Covid-19, tels qu'une perte de l'odorat ou du goût, a conclu le Pr. Heppner. Nous avons également trouvé le SRAS-CoV-2 dans les zones du cerveau qui contrôlent les fonctions vitales, telles que la respiration. Il ne peut être exclu que, chez les patients atteints de Covid-19 sévère, la présence du virus dans ces zones du cerveau aura un impact exacerbant sur la fonction respiratoire, s'ajoutant aux problèmes respiratoires dus à l'infection pulmonaire par le SRAS-CoV-2. Des problèmes similaires pourraient survenir en relation avec la fonction cardiovasculaire.”