Chez les patients diabétiques plus âgés et obèses①, l’hyperinsulinémie② provoque un stress cellulaire et induit la surexpression médiée par XBP-1 de GRP78③ dans le tissu adipeux, ce qui favorise la localisation de GRP78 dans la circulation④ et la surface cellulaire⑤, pas seulement dans le réticulum endoplasmique (RE)⑥. GRP78 interagit physiquement avec la protéine de pointe SARS-CoV-2, qui peut jouer un certain nombre de rôles cruciaux dans le cycle de vie viral. L’interaction de la protéine de pointe avec le GRP78 soluble et de surface cellulaire peut faciliter la liaison du SRAS-CoV-2 et l’infection des cellules hôtes exprimant ACE2. Le GRP78 soluble lié au SRAS-CoV-2 dans la circulation pourrait induire la propagation et l’infection virales systémiques. La liaison du SARS-CoV-2 à la surface cellulaire GRP78 ou à des stimuli associés pourrait activer la voie transcriptionnelle NF-κB ou JNK/STAT3 et induire des réponses inflammatoires cellulaires. Le SARS-CoV-2 exploite potentiellement le GRP78 situé dans l’ER en tant que chaperon moléculaire pour produire et assembler des particules virales, ce qui permet une réplication virale réussie (le virus brun indique le SARS-CoV-2 nouvellement répliqué). La forte expression de GRP78 chez les patients diabétiques plus âgés et obèses peut contribuer à la progression du COVID-19 et à des résultats graves. Crédit : Association américaine du diabète
Des chercheurs de l’université d’Osaka constatent que SRAS-CoV-2 se lie à une protéine de surface cellulaire dont l’expression est favorisée par des taux élevés d’insuline dans le sang chez les personnes âgées, obèses et diabétiques.
Maintenir les niveaux d’insuline dans le sang dans des paramètres stricts et sains est un objectif quotidien pour les personnes atteintes de diabète. Mais maintenant, des chercheurs japonais ont découvert que la régulation des niveaux d’insuline dans le sang peut même aider à réduire le risque de contracter COVID-19[feminine.
Dans une étude publiée ce mois-ci dans Diabète, des chercheurs de l’Université d’Osaka ont révélé qu’une protéine appelée GRP78 aide le virus qui cause le COVID-19 à se lier aux cellules et à y pénétrer. Le GRP78 est une protéine présente dans le tissu adipeux (c’est-à-dire la graisse). Les personnes âgées, obèses et diabétiques sont toutes plus vulnérables au COVID-19 et, bien que les raisons ne soient pas encore tout à fait claires, l’équipe de l’Université d’Osaka fait la lumière sur ce problème.
« Il a été récemment suggéré que le tissu adipeux pourrait être un réservoir majeur pour le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19 », explique l’auteur principal de l’étude Jihoon Shin. « Pour cette raison, nous voulions déterminer s’il existe un lien entre l’excès de tissu adipeux chez les patients plus âgés, obèses et diabétiques et leur vulnérabilité au COVID-19. »
Pour ce faire, les chercheurs se sont penchés sur le GRP78, qui a récemment été suggéré comme étant impliqué dans l’interaction du SARS-CoV-2 avec les cellules humaines. La principale méthode par laquelle le SRAS-CoV-2 pénètre dans les cellules humaines est une protéine de pointe sur la surface virale se liant à une protéine de surface cellulaire humaine appelée enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). Shin et ses collègues ont découvert que la protéine de pointe peut également se lier directement à GRP78 et que la présence de GRP78 augmente la liaison avec ACE2. Pour avoir une idée de l’implication de GRP78 dans la vulnérabilité au COVID-19, ils ont étudié la quantité de protéine GRP78 présente dans les tissus de patients plus âgés, obèses et diabétiques.
« Les résultats étaient très clairs », explique l’auteur principal Iichiro Shimomura. “L’expression du gène GRP78 était fortement régulée à la hausse dans le tissu adipeux et était élevée avec l’âge, l’obésité et le diabète.”
Le vieillissement, l’obésité et le diabète sont connus pour être associés à une augmentation des taux d’insuline dans le sang. Par conséquent, le groupe s’est demandé si l’insuline était impliquée dans l’expression de GRP78. Ils ont découvert que l’exposition des cellules à l’insuline induisait l’expression de GRP78. Surtout, ils ont découvert que le traitement utilisant des médicaments antidiabétiques largement prescrits qui réduisent les niveaux d’insuline réduit avec succès le niveau d’expression de GRP78. Ils sont allés plus loin et ont montré que l’exercice et la restriction calorique dans un modèle de souris ont également contribué à réduire les niveaux de GRP78 dans le tissu adipeux.
«Nos résultats suggèrent qu’un taux élevé d’insuline dans le sang est un facteur de risque important qui peut prédisposer les personnes âgées, obèses et diabétiques à l’infection au COVID-19. En tant que tel, le contrôle de l’insuline dans le sang avec des interventions pharmacologiques ou des interventions environnementales, telles que l’exercice, pourrait aider à réduire le risque de ces patients », explique Shin.
Compte tenu de l’impact mondial de la pandémie de SRAS-CoV-2, les résultats de cette étude fournissent des informations importantes sur la façon de réduire le risque d’infection chez ces patients vulnérables. La réduction de l’expression de GRP78 par des interventions pharmacologiques ou environnementales peut améliorer les résultats chez ces patients.
Référence : « Implication possible du tissu adipeux chez les patients âgés, obèses et diabétiques atteints d’une infection à coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19) via GRP78 (BIP/HSPA5) : Importance de la gestion de l’hyperinsulinémie dans COVID-19 » par Jihoon Shin, Shinichiro Toyoda, Shigeki Nishitani, Atsunori Fukuhara, Shunbun Kita, Michio Otsuki et Iichiro Shimomura, 6 octobre 2021, Diabète.
DOI : 10.2337 / db20-1094