Les chauves-souris offrent des indices sur le traitement de COVID-19

Les chauves-souris sont souvent considérées comme des patients zéro pour de nombreux virus mortels affectant les humains, notamment Ebola, la rage et, plus récemment, la souche de virus SARS-CoV-2 qui cause le coronavirus.

Bien que les humains éprouvent des symptômes indésirables lorsqu’ils sont atteints de ces agents pathogènes, les chauves-souris sont remarquablement capables de tolérer les virus et, en outre, vivent beaucoup plus longtemps que les mammifères terrestres de taille similaire.

Quels sont les secrets de leur longévité et de leur résistance aux virus?

Selon des chercheurs de l’Université de Rochester, la longévité et la capacité des chauves-souris à tolérer les virus peuvent résulter de leur capacité à contrôler l’inflammation, qui est une caractéristique de la maladie et du vieillissement. Dans un article de revue publié dans la revue Métabolisme cellulaire, les chercheurs – y compris les professeurs de biologie de Rochester Vera Gorbunova et Andrei Seluanov – décrivent les mécanismes qui sous-tendent les capacités uniques des chauves-souris et comment ces mécanismes peuvent détenir des indices pour développer de nouveaux traitements pour les maladies chez l’homme.

Pourquoi les chauves-souris sont-elles «immunisées» contre les virus?

L’idée du journal est née lorsque Gorbunova et Seluanov, qui sont mariés, étaient à Singapour en mars avant que l’interdiction de voyager COVID-19 ne commence. Lorsque le virus a commencé à se propager et que Singapour est entré en détention, ils ont été mis en quarantaine au domicile de leur collègue Brian Kennedy, directeur du Center for Healthy Aging de l’Université nationale de Singapour et co-auteur de l’article.

Les trois scientifiques, tous experts en longévité chez les mammifères, ont pu parler des chauves-souris. On pense que le SRAS-CoV-2 est originaire de chauves-souris avant que le virus ne soit transmis à l’homme. Bien que les chauves-souris soient porteuses, elles ne semblaient pas affectées par le virus. Autre facteur déconcertant: généralement, la durée de vie d’une espèce est en corrélation avec sa masse corporelle; plus une espèce est petite, plus sa durée de vie est courte et vice versa. Cependant, de nombreuses espèces de chauves-souris ont une durée de vie de 30 à 40 ans, ce qui est impressionnant par leur taille.

«Nous nous intéressons à la longévité et à la résistance aux maladies des chauves-souris depuis un certain temps, mais nous n’avons pas eu le temps de nous asseoir et d’y réfléchir», explique Gorbunova, professeur de biologie Doris Johns Cherry à Rochester. « Le fait d’être en quarantaine nous a donné le temps de discuter de cela, et nous avons réalisé qu’il pourrait y avoir un lien très fort entre la résistance des chauves-souris aux maladies infectieuses et leur longévité. Nous avons également réalisé que les chauves-souris peuvent fournir des indices sur les thérapies humaines utilisées pour lutter contre les maladies. »

Bien qu’il y ait eu des études sur les réponses immunitaires des chauves-souris et des études sur la longévité des chauves-souris, jusqu’à leur article, « personne n’a combiné ces deux phénomènes », dit Seluanov.

Gorbunova et Seluanov ont étudié la longévité et la résistance aux maladies chez d’autres animaux à durée de vie exceptionnellement longue, y compris les rats-taupes nus. Un thème commun dans leurs recherches est que l’inflammation est une caractéristique du processus de vieillissement et des maladies liées à l’âge, y compris le cancer, la maladie d’Alzheimer et les maladies cardiovasculaires. Les virus, dont COVID-19, sont un facteur qui peut déclencher une inflammation.

« Avec COVID-19, l’inflammation se détraque, et c’est peut-être la réponse inflammatoire qui tue le patient, plus encore que le virus lui-même », explique Gorbunova. « Le système immunitaire humain fonctionne comme ça: une fois que nous sommes infectés, notre corps sonne une alarme et nous développons une fièvre et une inflammation. Le but est de tuer le virus et de combattre l’infection, mais cela peut aussi être une réponse néfaste car notre corps réagit de manière excessive à la menace. « 

Pas avec les chauves-souris. Contrairement aux humains, les chauves-souris ont développé des mécanismes spécifiques qui réduisent la réplication virale et atténuent également la réponse immunitaire à un virus. Le résultat est un équilibre bénéfique: leur système immunitaire contrôle les virus mais en même temps, ne produit pas de forte réponse inflammatoire.

Pourquoi les chauves-souris ont-elles acquis une tolérance aux maladies?

Selon les chercheurs, plusieurs facteurs peuvent contribuer à ce que les chauves-souris aient évolué pour combattre les virus et vivre longtemps. Un facteur peut être déterminé par le vol. Les chauves-souris sont les seuls mammifères capables de voler, ce qui nécessite de s’adapter aux augmentations rapides de la température corporelle, aux brusques augmentations du métabolisme et aux dommages moléculaires. Ces adaptations peuvent également contribuer à la résistance aux maladies.

Un autre facteur peut être leur environnement. De nombreuses espèces de chauves-souris vivent dans de grandes colonies denses et s’accrochent les unes aux autres sur les plafonds des grottes ou dans les arbres. Ces conditions sont idéales pour transmettre des virus et d’autres agents pathogènes.

« Les chauves-souris sont constamment exposées aux virus », explique Seluanov. « Ils s’envolent toujours et rapportent quelque chose de nouveau à la grotte ou au nid, et ils transfèrent le virus parce qu’ils vivent si près l’un de l’autre. »

Parce que les chauves-souris sont constamment exposées aux virus, leur système immunitaire est en perpétuelle course aux armements avec des agents pathogènes: un agent pathogène entrera dans l’organisme, le système immunitaire développera un mécanisme pour lutter contre l’agent pathogène, l’agent pathogène évoluera à nouveau, et ainsi de suite.

« Habituellement, le moteur le plus puissant de nouveaux traits dans l’évolution est une course aux armements avec des agents pathogènes », explique Gorbunova. « Le traitement de tous ces virus peut façonner l’immunité et la longévité des chauves-souris. »

Les humains peuvent-ils développer la même résistance aux maladies que les chauves-souris?

Ce n’est pas une invitation pour les humains à jeter leurs masques et à se rassembler dans les restaurants et les cinémas. L’évolution se déroule sur des milliers d’années, plutôt que sur quelques mois. Ce n’est que dans l’histoire récente qu’une majorité de la population humaine a commencé à vivre à proximité immédiate des villes. Ou cette technologie a permis une mobilité et des déplacements rapides à travers les continents et dans le monde entier. Alors que les humains développent peut-être des habitudes sociales parallèles à celles des chauves-souris, nous n’avons pas encore développé les mécanismes sophistiqués des chauves-souris pour combattre les virus à mesure qu’ils émergent et se propagent rapidement.

« Les conséquences peuvent être que notre corps éprouve plus d’inflammation », explique Gorbunova.

Les chercheurs reconnaissent également que le vieillissement semble jouer un rôle défavorable dans les réactions humaines au COVID-19.

« COVID-19 a une pathogenèse si différente chez les personnes âgées », explique Gorbunova. « L’âge est l’un des facteurs les plus critiques entre vivre et mourir. Nous devons traiter le vieillissement dans son ensemble au lieu de simplement traiter les symptômes individuels. »

Les chercheurs prévoient que l’étude du système immunitaire des chauves-souris fournira de nouvelles cibles aux thérapies humaines pour lutter contre les maladies et le vieillissement. Par exemple, les chauves-souris ont muté ou complètement éliminé plusieurs gènes impliqués dans l’inflammation; les scientifiques peuvent développer des médicaments pour inhiber ces gènes chez l’homme. Gorbunova et Seluanov espèrent lancer un nouveau programme de recherche à Rochester pour atteindre cet objectif.

« Les humains ont deux stratégies possibles si nous voulons prévenir l’inflammation, vivre plus longtemps et éviter les effets mortels de maladies comme COVID-19 », explique Gorbunova. « L’un serait de ne pas être exposé à des virus, mais ce n’est pas pratique. Le second serait de réguler notre système immunitaire plus comme une chauve-souris. »