SARS-CoV-2 spike protein induces brain pericyte immunoreactivity in absence of productive viral infection
Notice bibliographique
Résumé
Abstract COVID-19 is a respiratory disease caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2). COVID-19 pathogenesis causes vascular-mediated neurological disorders via still elusive mechanisms. SARS-CoV-2 infects host cells by binding to angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), a transmembrane receptor that recognizes the viral spike (S) protein. Brain pericytes were recently shown to express ACE2 at the neurovascular interface, outlining their possible implication in microvasculature injury in COVID-19. Yet, pericyte responses to SARS-CoV-2 is still to be fully elucidated. Using cell-based assays, we report that ACE2 expression in human brain vascular pericytes is highly dynamic and is increased upon S protein stimulation. Pericytes exposed to S protein underwent profound phenotypic changes translated by increased expression of contractile and myofibrogenic proteins, namely α-smooth muscle actin (α-SMA), fibronectin, collagen I, and neurogenic locus notch homolog protein-3 (NOTCH3). These changes were associated to an altered intracellular calcium (Ca 2+ ) dynamic. Furthermore, S protein induced lipid peroxidation, oxidative and nitrosative stress in pericytes as well as triggered an immune reaction translated by activation of nuclear factor-kappa-B (NF-κB) signalling pathway, which was potentiated by hypoxia, a condition associated to vascular comorbidities, which exacerbate COVID-19 pathogenesis. S protein exposure combined to hypoxia enhanced the production of pro-inflammatory cytokines involved in immune cell activation and trafficking, namely interleukin-8 (IL-8), IL-18, macrophage migration inhibitory factor (MIF), and stromal cell-derived factor-1 (SDF-1). Finally, we found that S protein could reach the mouse brain via the intranasal route and that reactive ACE2-expressing pericytes are recruited to the damaged tissue undergoing fibrotic scarring in a mouse model of cerebral multifocal micro-occlusions, a main reported vascular-mediated neurological condition associated to COVID-19. Our data demonstrate that the released S protein is sufficient to mediate pericyte immunoreactivity, which may contribute to microvasculature injury in absence of a productive viral infection. Our study provides a better understanding for the possible mechanisms underlying cerebrovascular disorders in COVID-19, paving the way to develop new therapeutic interventions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».