La vaccination ayant permis la réduction du nombre de formes sévères, l'un des principaux enjeux reste la compréhension de leur physiopathologie pour essayer de mettre en place des traitements adaptées lorsqu'elles surveinnenet. A ce titre, de nombreuses études précliniques et cliniques ont montré le rôle du système du complément dans la pathogénie de la Covid-19. 
Le système du complément est un élément central de la réponse immune innée, constitué de différentes protéases, de leurs récepteurs et de leurs inhibiteurs, qui agissent pour éliminer les débris cellulaires, faciliter la réponse inflammatoire et la lutte contre les agents pathogènes. Il existe trois voies principales d'activation du complément (la voie classique, la voie alterne et celle dépendant des lectines) qui aboutissent au clivage de la fraction C3 puis C5, produisant respectivement les anaphylatoxines C3a et C5a associées à la survenue de la réponse inflammatoire et de thromboses. Finalement l'activation du système du complément amène à l'attaque des membranes cellulaires par le complexe C5b-9.
Au plan clinique, les lésions de l'endothélium vasculaire, la présence diffuse de thrombi au niveau de la microcirculation et l'existence d'un état d'hypercoagulabilité réfractaire, telles qu'observées au cours des formes sévères de Covid-19 évoquent des affections où le système du complément est en jeu comme le syndrome hémolytique et urémique atypique (SHUa) ou le syndrome catastrophique des antiphospholipides (SAPLc). En outre, les études autopsiques effectuées chez les patients décédés de formes sévères de Covid-19 montrent effectivement au niveau des poumons ou des reins la présence de microthrombi de la microcirculation associés à des dépôts de composants du complément qui « colocalisent » en immunofluorescence avec la présence de la spike protéine virale. Au niveau biologique les taux plasmatiques des fractions C5a et C5b-9sont élevés et il a été montré que le taux plasmatique de C3a est de manière significative davantage augmenté chez les patients atteints de Covid-19 sévère requérant le passage en réanimation par rapport à ceux dont l'état ne justifie pas ce transfert. En outre pour quelques patients traités par éculizimab, un anticorps monoclonal dirigé contre la fraction C5 du complément ou par un inhibiteur de la voie du complément en amont de C3, il a été constaté que le syndrome inflammatoire s'amendait et l’état clinique s'améliorait. Ces données ont justifié l'utilisation de ce type de molécules dans les formes sévères de Covid-19 dans des protocoles prospectifs contrôlés en cours actuellement.
Le mécanisme par lequel le système du complément est impliqué au cours de la Covid-19 restait néamoins mal compris. Dans un travail précédent, les auteurs de l'article que nous analysons avaient montré que in vitro la protéine spike du SARS-CoV-2 (comprenant les sous-unités 1 et 2) était capable d'activer la voie alterne du complément en interférant avec la fonction du facteur H, un régulateur négatif crucial de cette voie. Ils montraient ensuite que l'inhibition de cette voie d'activation du complément par l'action d'inhibiteurs de C5 ou du Facteur H prévient l'accumulation de C5b-9 induite par la protéine spike. Dès lors, les auteurs ont recherché si le sérum de patients atteints de Covid-19 est capable d'induire une activation du système du complément et en particulier de la voie alterne. Dans la présente étude, ils ont évalué la capacité de ces sérums d'induire un dépôt de C5b-9 au niveau des cellules cibles TF1PIGAnull et de provoquer une lyse cellulaire consécutive dans un test de Ham modifié.
Cette étude a ainsi concerné 58 patients hospitalisés pour Covid-19 dont la sévérité était appréciée selon les critères de l'OMS. Parmi ces patients, 32 ont nécessité un apport minimal en oxygène (score de gravité de 4), 7 ont nécessité un apport de fort débit par canule intranasale (score de gravité de 5), 17 ont nécessité une ventilation assistée et un traitement symptomatique de plusieurs défaillances organiques (score de gravité de 7) et 2 sont décédés (score de gravité de 8). Les résultats suivants ont été établis :

- le sérum des patients atteints de Covid-19 est capable d'induire une lyse cellulaire dans un test de Ham modifié (déjà validé dans d'autres affections comme le HELLP syndrome, le SHUa et le SAPLc) : ce test était ainsi positif chez 41,2 % des patients (de score 7) nécessitant une ventilation assistée et pour comparaison chez 6,3 % des patients (de score 4) nécessitant un apport d'oxygène modéré (p = 0,002).

- le sérum des patients nécessitant une ventilation assistée induisait un taux de lyse cellulaire significativement plus élevé que le sérum des patients requérant un apport d'oxygène plus modéré (en moyenne respectivement de 17,3 % versus 7,7 % ; p < 0,01). Ces résultats suggèrent fortement que l'infection par le SARS-CoV-2 affecte la capacité de régulation des voies du complément au niveau des membranes cellulaires.

- le sérum des patients induisait une augmentation de dépôts de C5b-9 et de C3c mis en évidence par immunofluorescence sur les membranes des cellules cibles (par rapport aux sérums contrôles) et ce quel que soit le score de gravité lorsque l'ensemble des voies du complément sont impliquées ; par contre, dans les conditions où seule la voie alterne est impliquée, seuls les sérums des patients requérant un apport d'oxygène induisaient une augmentation des dépôts de C5b-9 et de C3c (par rapport aux sérums contrôles).

- s'agissant de l'effet des sérums de 2 patients capables d'induire un test de Ham modifié positif, il existait une inhibition complète de la fixation de C5b-9 après addition d'un anticorps monoclonal anti C5 ; une telle inhibition était également obtenue après addition d'un inhibiteur du facteur D, spécifique de la voie alterne, de façon totale chez 1 patient et de façon partielle chez l'autre patient. En outre, cet inhibiteur du facteur D était plus actif que l'anticorps monoclonal anti C5, puisqu'il agissait en amont, pour inhiber le dépôt de C3c.

- le taux sérique du facteur Bb, qui résulte du clivage du Facteur B par le facteur D, mesuré par test enzymo-immunologique, (ELISA), était élevé chez tous les patients ayant un Covid-19 par rapport aux sujets contrôles. Mais il était plus élevé chez les patients requérant une intubation (score 7) par rapport à ceux requérant un apport modéré en oxygène (score 4). Le taux du facteur Bb reflétant le degré d'activation de la voie alterne du complément, il apparaissait donc que l'augmentation d'activation de cette voie était associée à la sévérité de l'affection.

- il existait, comme le démontraient des expériences in vitro, une compétition entre la protéine spike et la fraction CFH ,inhibiteur de la voie alterne du complément, par rapport à la fixation aux héparanes sulfates membranaires ( qui agissent comme des cofacteurs pour la liaison de la protéine spike à son récepteur ACE2), compétition qui aboutissait à une diminution de la fixation de CFH et donc à une augmentation de l'activation de la voie alterne.

Ainsi, cette étude, montrant qu'une dysrégulation du complément est inhérente à la pathogénie de la Covid-19, confirme des données déjà publiées fournies par les études pré-cliniques et cliniques. Ici, les auteurs complètent leurs études in vitro antérieures sur le mécanisme impliqué dans l'activation de la voie alterne du complément, montrant que la protéine spike du virus inhibe la fixation du CFH, inhibiteur de cette voie, à la membrane cellulaire, par compétition au niveau des héparanes sulfates.

En outre, pour la première fois, les auteurs montrent que le sérum des patients atteints de Covid-19, est capable d'induire une dysrégulation du complément mise en évidence au niveau de cellules cibles par un test de Ham modifié. La positivité de ce test est fortement associée à la sévérité de la maladie. Enfin, de façon intéressante, les auteurs montrent que le dépôt des fractions C5b-9, qui caractérise cette dysrégulation du système du complément et qui aboutit à la lyse cellulaire, est inhibée par l'addition d'un anticorps monoclonal antiC5 ou par celle d'un inhibiteur anti facteur D.

Les résultats de cette étude devraient être complétés par ceux d'études ultérieures précisant en particulier l'évolution séquentielle au cours de l'évolution des marqueurs d'activation des voies du complément. Ces données permettraient d'optimiser (quant au choix des molécules, leurs indications et les modalités d'administration) l’utilisation d'inhibiteurs dont certains font déjà l'objet de protocoles d'investigation.

Ref : Yu J et coll. : Complement dysregulation is associated with severe COVID-19 illness. Haematologica, 2022 ; 107. doi.org/10.3324/haematol.2021.279155

Archives Actualités scientifiques