LE CReSP RÉPOND À VOS QUESTIONS

Volume 1, numéro 7
Mercredi, 20 mai 2020
Le Centre de recherche en santé publique (CReSP) est l’un des nouveaux centres financés par le Fonds de recherche du Québec – Santé.
Le CReSP est issu d’un partenariat entre le CIUSSS du Centre-Sud-de-l’Île-de-Montréal et l’Université de Montréal. Il compte 53 membres chercheurs réguliers et des experts utilisateurs de connaissances.
Afin de répondre aux questions de santé publique en lien avec la pandémie de la COVID-19, le CReSP met en place un bulletin d’information hebdomadaire à destination des praticiens et des gestionnaires du système de santé publique qui n’ont pas le temps de se tourner vers la littérature pour répondre à leurs préoccupations de santé publique dans le contexte actuel.

Louise Potvin, PhD
Directrice scientifique du CReSP
L'équipe éditoriale du bulletin est composée d'Hélène Carabin, rédactrice en chef et spécialiste en épidémiologie, et de trois rédacteurs : Roxane Borgès Da Silva, spécialiste en organisation des services de santé, Maximilien Debia, spécialiste en hygiène du travail, et Kate Zinszer, spécialiste en épidémiologie. 
Francis Beaudry, Professeur de pharmacologie analytique, est rédacteur invité pour ce numéro.
Hélène Carabin, DVM, PhD
Rédactrice en chef
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QUESTION DE LA SEMAINE - 20/05/2020
QUESTION - Est-ce qu’il y a une différence d’expression de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) entre les enfants et les adultes, qui expliquerait une augmentation de la vulnérabilité avec l’âge?

AUTEURE : Jennifer Ben Salem, candidate au doctorat
RÉDACTEUR INVITÉ : Francis Beaudry, Ph.D.


Les indices réfèrent à des limites d'étude en bas de page.

L’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2)

À RETENIR : Des études récentes ont démontré que ACE2 serait la porte d'entrée du SRAS-CoV-2.

  • L’ACE2 se trouve sur la face externe des membranes de nombreuses cellules, incluant les cellules du poumon (cellules alvéolaires), des artères, du cœur et des reins [1d,2,3b,4d]. L’ACE2 a pour rôle de réduire les effets (par exemple la vasoconstriction et l’inflammation) résultants de la liaison entre l’angiotensine II et les récepteurs de type 1 de l'angiotensine II (AT1, AGTR1). L’ACE2 joue un rôle essentiel dans la régulation de la pression artérielle [4d,5d,e].
  • L’ACE2 serait la porte d’entrée d’au moins trois coronavirus incluant le SRAS-CoV-1, le SRAS-CoV-2 et le NL63. La protéine Spike (S), exprimée sur la face externe du virus, jouerait un rôle central dans l’interaction avec l’ACE2, permettant ainsi l’entrée de l’ARN du virus à l’intérieur de la cellule hôte [2,3b,5d,e,6b,7e,8b,9d,e,10b].

L’expression d’ACE2 chez les animaux

À RETENIR : Des études réalisées à l’aide de modèles animaux ont démontré qu’il y a une diminution significative de l’expression d’ACE2 avec l’âge dans les cellules pulmonaires et des artères. L’expression d’ACE2 chez les souriceaux est plus élevée que chez les souris de deux mois d’âge.

  • Une étude chez des rats de 3, 12 et 24 mois a démontré une forte diminution du niveau d’expression d’ACE2 dans les poumons avec l’âge. Aucune différence notable ne fut observée entre les mâles et les femelles. Il faut noter que des rats de 3 mois sont considérés comme de jeunes adultes [11]c.
  • Une étude plus récente chez des souris de 2, 12 et 24 mois démontre des résultats similaires [12]c,f. Les auteurs démontrent une augmentation très significative de la concentration de l’angiotensine II avec l’âge et une augmentation significative de l’expression d’AGTR1 particulièrement chez les souris âgées de 24 mois. Lorsque le peptide angiotensine II se fixe sur le récepteur AGTR1, il en résulte des effets vasoconstricteurs, pro-fibrosants (c.-à-d. stimulant la cicatrisation), pro-inflammatoires et stimulants la sécrétion de l’aldostérone, une hormone qui peut causer de l’hypertension.
  • Une étude comparative entre des souris de 8 semaines et de 12 mois réalisée sur le SRAS-CoV-1 a clairement démontré par immunohistochimie qu’il y avait beaucoup plus de cellules alvéolaires (c.-à-d. des poumons) infectées chez les souris de 12 mois [13]c. En admettant que l’ACE2 joue un rôle de premier plan dans l’entrée du virus dans la cellule hôte, ce résultat est particulièrement surprenant, car l’étude de Young et al. 2016 [12]c,f ci-dessus a démontré une diminution significative de l’expression d’ACE2 avec l’âge, incluant les souris de 12 mois.
  • Une étude réalisée sur des tissus d’embryons, des souris nouveau-nées et des souris adultes démontre que l’expression d’ACE2 est significativement plus élevée dans les poumons, les reins, le cœur et les cerveaux de tissus d’embryons et des souris nouveau-nées (jour 1 et 10 postnatal), lorsque comparée aux tissus de souris de 2 mois d’âge [14]c.

L’expression d’ACE2 chez les humains

À RETENIR : Aucune étude revue par les pairs n’a démontré une différence notable d’expression d’ACE2 avec l’âge chez l’humain. Des différences infimes d’activités d’ACE2 furent caractérisées, mais cela n’est pas synonyme d'une augmentation ou diminution de l’expression d’ACE2 au niveau tissulaire.

  • L’expression d’ACE2 dans certains tissus humains et la pathogenèse du SRAS a été démontrée [15]c,f. En effet, une forte expression d’ACE2 dans les cellules alvéolaires ainsi que dans les entérocytes (c.-à-d. cellules intestinales) a été démontrée, ce qui pourrait expliquer les troubles gastro-intestinaux rapportés. L’infection des voies respiratoires humaines par le SRAS-CoV-1 a un lien direct avec l’expression et la localisation d’ACE2 [16]b. ACE2 étant la porte d’entrée suspectée pour le SRAS-CoV-2, l’ACE2 ne pourrait plus jouer son rôle de modérateur des niveaux d’angiotensine II et angiotensine I [1d,2,3b,4d,5d,e,6b,7e], résultant ainsi à une inflammation et une hypoxie [20]b.
  • Une étude réalisée chez des patients âgés de 41 à 70 ans a révélé que l’activité d’ACE2 était plus élevée chez les femmes âgées de plus de 55 ans. Une augmentation de l’activité d’ACE2 augmente la dégradation de l’angiotensine II en angiotensine [1d,2,3b,4d,5d,e,6b,7e], ce qui a des effets vasodilatateurs, anti-fibrosants et potentiellement anti-inflammatoires [17]f. Par contre, une augmentation de l’activité d’ACE2 ne signifie pas nécessairement une augmentation de l’expression d’ACE2 au niveau tissulaire.
  • Une étude très récente réalisée chez des patients atteints du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) ne démontre pas que l’activité d’ACE2 soit nettement différente chez les nouveau-nés, enfants, adultes et personnes âgées [18]c,f. Il faut noter une grande variabilité interindividuelle et que la maladie peut avoir un effet sur l’activité et l’expression. Les auteurs notent que ces résultats sont différents de ceux obtenus avec un modèle expérimental [19]c ce qui invite à la prudence avec l’interprétation et l’inférence des résultats obtenus avec des modèles animaux.  
  • Une étude préliminaire suggère que les enfants seraient moins susceptibles de développer des symptômes importants suite à l’infection avec le SARS-CoV-2 en faisant un lien avec l’expression d’ACE2 et ses effets et les régulateurs de son expression [21]a,d. Les auteurs en viennent à cette conclusion basée sur les mécanismes de régulation de l’expression d’ACE2 médiés par les œstrogènes et les androgènes qui eux diminuent significativement avec l’âge [26]d,e. Les œstrogènes et les androgènes augmenteraient l’expression de l’ACE2 [21a,d,22f]. Chen et al. [21]a,d suggèrent que l'augmentation de l’expression d’ACE2 dans les pneumocytes chez les enfants peut avoir un effet protecteur sur les manifestations cliniques sévères de SRAS-CoV-2. Cette conclusion reste spéculative et demeure à être vérifiée avec plus de rigueur, mais des études épidémiologiques réalisées en Chine démontrent que les jeunes enfants et les enfants développent rarement des symptômes graves [22f,23d,24c], bien qu’ils semblent tout aussi susceptibles d’être infectés [25]a,d,f.

Principales limites méthodologiques
a. Études non révisées par les pairs (incluant les preprints)
b. Etude in vitro seulement
c. Evaluations basées sur des échantillons de petite taille
d. Possibilité de biais de sélections de références et de données probantes
e. Publication sous forme de commentaire
f. Manque d'information sur la méthodologie

Références avec évaluation par les pairs

2. Hamming, I., Timens, W., Bulthuis, M., Lely, A., Navis, G., Goor, H. (2004). Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor for SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis. The Journal of pathology 203(2), 631 - 637. https://dx.doi.org/10.1002/path.1570
3. Jia, H., Look, D., Shi, L., Hickey, M., Pewe, L., Netland, J., Farzan, M., Wohlford-Lenane, C., Perlman, S., McCray, P. (2005). ACE2 receptor expression and severe acute respiratory syndrome coronavirus infection depend on differentiation of human airway epithelia. Journal of virology 79(23), 14614 - 14621. https://dx.doi.org/10.1128/jvi.79.23.14614-14621.2005
4. Verdecchia, P., Cavallini, C., Spanevello, A., Angeli, F. (2020). The pivotal link between ACE2 deficiency and SARS-CoV-2 infection. European journal of internal medicine https://dx.doi.org/10.1016/j.ejim.2020.04.037
5. Zhang, H., Penninger, J., Li, Y., Zhong, N., Slutsky, A. (2020). Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) as a SARS-CoV-2 receptor: molecular mechanisms and potential therapeutic target. Intensive care medicine 46(4), 586 - 590. https://dx.doi.org/10.1007/s00134-020-05985-9
6. Letko, M., Marzi, A., Munster, V. (2020). Functional assessment of cell entry and receptor usage for SARS-CoV-2 and other lineage B betacoronaviruses. Nature microbiology 5(4), 562 - 569. https://dx.doi.org/10.1038/s41564-020-0688-y
7. Cao, Y., Li, L., Feng, Z., Wan, S., Huang, P., Sun, X., Wen, F., Huang, X., Ning, G., Wang, W. (2020). Comparative genetic analysis of the novel coronavirus (2019-nCoV/SARS-CoV-2) receptor ACE2 in different populations. Cell discovery 6(1), 11 - 4. https://dx.doi.org/10.1038/s41421-020-0147-1
8. Xu, H., Zhong, L., Deng, J., Peng, J., Dan, H., Zeng, X., Li, T., Chen, Q. (2020). High expression of ACE2 receptor of 2019-nCoV on the epithelial cells of oral mucosa. International journal of oral science 12(1), 8 - 5. https://dx.doi.org/10.1038/s41368-020-0074-x
9. Groß, S., Jahn, C., Cushman, S., Bär, C., Thum, T. (2020). SARS-CoV-2 receptor ACE2-dependent implications on the cardiovascular system: From basic science to clinical implications Journal of Molecular and Cellular Cardiology https://dx.doi.org/10.1016/j.yjmcc.2020.04.031
10. Hoffmann, M., Kleine-Weber, H., Schroeder, S., Krüger, N., Herrler, T., Erichsen, S., Schiergens, T., Herrler, G., Wu, N., Nitsche, A., Müller, M., Drosten, C., Pöhlmann, S. (2020). SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor. Cell https://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.052
11. Xie, X., Xudong, X., Chen, J., Junzhu, C., Wang, X., Xingxiang, W., Zhang, F., Furong, Z., Liu, Y., Yanrong, L. (2006). Age- and gender-related difference of ACE2 expression in rat lung. Life Sci 78(19), 2166 - 2171. https://dx.doi.org/10.1016/j.lfs.2005.09.038
12. Yoon, H., Kim, E., Kim, M., Lim, J., Jang, I., Ban, T., Shin, S., Park, C., Chang, Y., Choi, B. (2016). Age-Associated Changes in the Vascular Renin-Angiotensin System in Mice. Oxidative medicine and cellular longevity 2016(5), 6731093 - 14. https://dx.doi.org/10.1155/2016/6731093
13.Rockx, B., Baas, T., Zornetzer, G., Haagmans, B., Sheahan, T., Frieman, M., Dyer, M., Teal, T., Proll, S., Brand, J., Baric, R., Katze, M. (2009). Early upregulation of acute respiratory distress syndrome-associated cytokines promotes lethal disease in an aged-mouse model of severe acute respiratory syndrome coronavirus infection. Journal of virology 83(14), 7062-74. https://dx.doi.org/10.1128/jvi.00127-09
14. Song, R., Preston, G., Yosypiv, I. (2012). Ontogeny of angiotensin-converting enzyme 2. Pediatric Research 71(1), 13 - 19. https://dx.doi.org/10.1038/pr.2011.7
15.Hamming, I., Timens, W., Bulthuis, M., Lely, A., Navis, G., Goor, H. (2004). Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor for SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis. The Journal of pathology  203(2), 631 - 637. https://dx.doi.org/10.1002/path.1570
16. Jia, H., Look, D., Shi, L., Hickey, M., Pewe, L., Netland, J., Farzan, M., Wohlford-Lenane, C., Perlman, S., McCray, P. (2005). ACE2 receptor expression and severe acute respiratory syndrome coronavirus infection depend on differentiation of human airway epithelia. Journal of virology 79(23), 14614 - 14621. https://dx.doi.org/10.1128/jvi.79.23.14614-14621.2005
17. Fernández-Atucha, A., Izagirre, A., Fraile-Bermúdez, A., Kortajarena, M., Larrinaga, G., Martinez-Lage, P., Echevarría, E., Gil, J. (2017). Sex differences in the aging pattern of renin-angiotensin system serum peptidases. Biology of sex differences 8(1), 5 - 8. https://dx.doi.org/10.1186/s13293-017-0128-8
18. Schouten, L., Kaam, A., Kohse, F., Veltkamp, F., Bos, L., Beer, F., Hooijdonk, R., Horn, J., Straat, M., Witteveen, E., Glas, G., Wieske, L., Vught, L., Wiewel, M., Ingelse, S., Cortjens, B., Woensel, J., Bos, A., Walther, T., Schultz, M., Asperen, R., consortium, M. (2019). Age-dependent differences in pulmonary host responses in ARDS: a prospective observational cohort study. Annals of intensive care 9(1), 55 - 9. https://dx.doi.org/10.1186/s13613-019-0529-4
19. Schouten, L., Helmerhorst, H., Wagenaar, G., Haltenhof, T., Lutter, R., Roelofs, J., Woensel, J., Kaam, A., Bos, A., Schultz, M., Walther, T., Asperen, R. (2016). Age-Dependent Changes in the Pulmonary Renin-Angiotensin System Are Associated With Severity of Lung Injury in a Model of Acute Lung Injury in Rats Critical Care Medicine 44(12), e1226-e1235. https://dx.doi.org/10.1097/ccm.0000000000002008
20. Sodhi, C., Wohlford-Lenane, C., Yamaguchi, Y., Prindle, T., Fulton, W., Wang, S., McCray, P., Chappell, M., Hackam, D., Jia, H. (2018). Attenuation of pulmonary ACE2 activity impairs inactivation of des-Arg 9 bradykinin/BKB1R axis and facilitates LPS-induced neutrophil infiltration American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology 314(1), L17-L31. https://dx.doi.org/10.1152/ajplung.00498.2016
22. Dong, Y., Mo, X., Hu, Y., Qi, X., Jiang, F., Jiang, Z., Tong, S. (2020). Epidemiological Characteristics of 2143 Pediatric Patients With 2019 Coronavirus Disease in China. Pediatrics https://dx.doi.org/10.1542/peds.2020-0702
23. Ludvigsson, J. (2020). Systematic review of COVID‐19 in children shows milder cases and a better prognosis than adults Acta Paediatrica 109(6), 1088-1095. https://dx.doi.org/10.1111/apa.15270
24. Sun, D., Li, H., Lu, X., Xiao, H., Ren, J., Zhang, F., Liu, Z. (2020). Clinical features of severe pediatric patients with coronavirus disease 2019 in Wuhan: a single center’s observational study. World Journal of Pediatrics. https://dx.doi.org/10.1007/s12519-020-00354-4
26. Horstman, A., Dillon, E., Urban, R., Sheffield-Moore, M. (2012). The role of androgens and estrogens on healthy aging and longevity. The journals of gerontology. Series A, Biological sciences and medical sciences 67(11), 1140-52. https://dx.doi.org/10.1093/gerona/gls068

Références sans évaluation par les pairs
21. Chen, J.; Jiang, Q.; Xia, X.; Liu, K.; Yu, Z.; Tao, W.; Gong, W.; Han, J.J. Individual Variation of the SARS-CoV2 Receptor ACE2 Gene Expression and Regulation. Preprints 2020, 2020030191
25. Bi, Q., Wu, Y., Mei, S., Ye, C., Zou, X., Zhang, Z., Liu, X., Wei, L., Truelove, S., Zhang, T., Gao, W., Cheng, C., Tang, X., Wu, X., Wu, Y., Sun, B., Huang, S., Sun, Y., Zhang, J., Ma, T., Lessler, J., Feng, T. (2020). Epidemiology and Transmission of COVID-19 in Shenzhen China: Analysis of 391 cases and 1,286 of their close contacts. medRxiv. https://dx.doi.org/10.1101/2020.03.03.20028423


Chapitre de livre
1. Turner, A. (2015). Chapter 25 - ACE2 Cell Biology, Regulation, and Physiological Functions The Protective Arm of the Renin Angiotensin System (RAS). https://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-801364-9.00025-0

ÉQUIPE DE PRODUCTION DU BULLETIN:
Iliana Guentcheva, courtière de connaissances, CReSP;
Jacinthe Loiselle, chargée de projet, CReSP;
Patrícia Dias da Silva, agente de communication, CReSP;
Josianne Crête, agente de planification, de programmation et de recherche, DEUR;
Sylvie Fontaine, bibliothécaire, Université de Montréal;
Mariane Léonard, bibliothécaire, Université de Montréal;
Camille Darriet, M.Sc., Université Concordia.

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