Journal de la science du vieillissement

Abstrait

Expression de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) dans le cerveau et le système visuel des personnes âgées

James M. Hill, Christian Clement, L. Arceneaux, Walter J. Lukiw

Plusieurs éléments de preuve indiquent actuellement que le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2) pénètre dans les cellules hôtes humaines via une interaction à haute affinité avec le récepteur transmembranaire de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2). Les recherches ont en outre montré l'expression généralisée du récepteur ACE2 à la surface de nombreux types de cellules hôtes immunitaires, non immunitaires et neuronales différentes, et que le SRAS-CoV-2 a la capacité remarquable d'attaquer simultanément de nombreux types différents de cellules hôtes humaines. L'une des principales régions neuroanatomiques pour les profils d'expression élevés de l'ACE2 se trouve dans le tronc cérébral, une zone du cerveau contenant des centres de régulation de la respiration, ce qui peut en partie expliquer la prédisposition de nombreux patients atteints de COVID-19 à la détresse respiratoire. Les premières études ont également indiqué une expression étendue de l'ACE2 dans l'ensemble de l'œil et dans les circuits visuels du cerveau chez les personnes âgées. Dans cette étude, nous avons analysé l'expression du récepteur ACE2 au niveau de l'ARNm et des protéines dans plusieurs types de cellules impliquées dans la vision humaine, y compris les types de cellules de l'œil externe et plusieurs régions cérébrales profondes connues pour être impliquées dans le traitement des signaux visuels. Nous apportons ici la preuve : (i) que de nombreux types de cellules optiques et neuronales différentes du système visuel humain fournissent des récepteurs essentiels à l'invasion du SRAS-CoV-2 ; (ii) de l'omniprésence remarquable de la présence de l'ACE2 dans les cellules de l'œil et les régions anatomiques du cerveau impliquées dans le traitement du signal visuel ; (iii) que l'expression du récepteur ACE2 dans différents types de cellules oculaires et centres de traitement visuel du cerveau fournit de multiples compartiments pour l'infiltration du SRAS-CoV-2 ; et (iv) d'un gradient d'expression croissante de l'ACE2 de la surface antérieure de l'œil vers les zones de traitement du signal visuel du lobe occipital et du néocortex visuel primaire. Un gradient d’expression de l’ACE2 de la surface oculaire vers le lobe occipital pourrait fournir au virus SARS-CoV-2 une nouvelle voie depuis l’extérieur de l’œil vers des régions anatomiques plus profondes du cerveau impliquées dans la vision. Ces résultats pourraient expliquer, en partie, les nombreuses manifestations neuro-ophtalmiques récemment rapportées de l’infection par le SARS-CoV-2 chez les patients atteints de COVID-19.