Covid-19 et cerveau : ce que les chercheurs savent déjà, ce qu’ils ignorent encore – L’Express

Des patients qui n’arrivent plus à suivre le fil d’une conversation, pour qui regarder un film entier s’avère impossible, ou se perdent sur le chemin de leur travail… De nombreux malades souffrant de Covid long font état de symptômes cognitifs très handicapants au quotidien, avec en premier lieu des difficultés de concentration et des pertes de mémoire. Selon une étude publiée en janvier 2022, les personnes contaminées sont aussi aussi plus à risque de développer une anxiété ou une dépression dans les mois qui suivent leur infection. Autant de troubles pour lesquels le lien avec le virus reste encore mystérieux.

Si certains scientifiques attribuent au moins en partie ces manifestations à des causes psychosomatiques, d’autres poursuivent les investigations pour mieux comprendre les effets possibles d’une infection par le Sars-CoV-2 sur le cerveau. En l’absence de certitudes, toutes les hypothèses restent ouvertes. Elles ne s’avèrent, qui plus est, pas incompatibles, tant les maux décrits varient d’une personne à l’autre. “Les mécanismes ne sont sans doute pas les mêmes. Il faudrait parler de ‘Covid longs’ au pluriel”, confirme le Dr Olivier Robineau, infectiologue à l’hôpital de Tourcoing.

En France, les équipes de l’Institut Pasteur ont été les premières, en 2021, à montrer que le virus pouvait avoir un tropisme pour le système nerveux central. Une porte d’entrée possible : le nez, où siègent des neurones sensoriels qui permettent d’envoyer au cerveau les informations sur les odeurs qui nous environnent.

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“Au départ, ce n’était pas une vision très orthodoxe, car les premières publications avaient montré que le récepteur cellulaire utilisé par le virus pour nous infecter n’était pas présent dans les neurones olfactifs. En réalité, comme nous l’avons montré, le coronavirus passe d’abord par d’autres cellules pour aller infecter les neurones sensoriels de la cavité nasale, dont les prolongements vont jusque dans notre encéphale”, rappelle le Pr Pierre-Marie Lledo, chef de l’unité “perception et mémoire” de l’Institut Pasteur. Mais le virus va-t-il effectivement ensuite cheminer à l’intérieur du cerveau ? Les équipes de Pasteur ont montré, avec des expériences menées sur des hamsters, que, chez ces animaux au moins, ce serait bien le cas.

Augmenter le risque de développer des démences

En va-t-il de même chez l’homme ? Dans les formes les plus graves du Covid-19, il semble que oui, mais par une autre voie : la circulation sanguine. Une autre équipe française, dirigée par Vincent Prévot (Inserm, Université et CHU de Lille) en a apporté la preuve dans une étude publiée en octobre dans la revue Nature neurosciences.

“Nous avons pu étudier le cerveau de plusieurs personnes décédées du Covid et nous avons découvert que, chez ces patients, le virus avait attaqué les cellules endothéliales qui forment la barrière hémato-encéphalique [NDLR : qui isole, entre autre, le système nerveux central de la circulation sanguine]”, explique le chercheur. Avec deux conséquences majeures : une rupture temporaire de cette barrière, provoquant des microhémorragies, puis une diminution du débit sanguin là où les vaisseaux ne sont plus fonctionnels.

Mais ces personnes avec des formes très sévères ne disent rien de ce qu’il se passe – ou non – chez des sujets ayant présenté une forme moins grave de la maladie. Pour en savoir plus, l’équipe de Vincent Prévot s’est donc elle aussi appuyée sur des études portant sur des hamsters, qui présentent uniquement des formes mineures de la maladie. “Au pic de l’infection, on voit que des vaisseaux cérébraux sont attaqués. Mais cette situation paraît réversible, car un mois après l’infection, on ne retrouve plus de lésions”, détaille-t-il. Une bonne nouvelle ? Pas si sûr, selon ce scientifique : “Si les mêmes phénomènes se déroulent chez l’homme, ils pourraient créer des fragilités, causer des problèmes cognitifs, voire augmenter le risque de développer des démences dans le futur.”

Pour autant, ces premiers travaux sur l’animal ne suffisent pas à démontrer de façon certaine un lien biologique entre une infection peu grave et des troubles cognitifs ou des maladies psychiatriques comme la dépression ou l’anxiété. Les scientifiques vont donc poursuivre leurs recherches. A l’Institut Pasteur, l’équipe du Pr Lledo va travailler avec des patients anosmiques – qui ont perdu l’odorat -, suivis dans le service d’ORL de l’hôpital Lariboisière, à Paris.

“Nous allons rechercher la présence du virus dans leur épithélium olfactif [NDLR : une muqueuse de la cavité nasale] et, en parallèle, nous regarderons par électroencéphalogramme si nous trouvons des signatures électriques particulières dans le cerveau qui pourraient être la conséquence de la présence du virus ou de réponses inflammatoires. Et, bien sûr, nous verrons aussi s’il peut y avoir des corrélations avec d’éventuelles pertes de mémoire ou des troubles de l’humeur”, détaille-t-il.

Trancher le débat sur l’origine des symptômes

Toujours à l’Institut Pasteur, une autre équipe va, elle, explorer “les liens causaux et mécanistiques entre l’infection, la perte d’odorat et le syndrome d’anxiété-dépression”, explique Hervé Bourhy, qui dirige l’unité “Lyssavirus, épidémiologie et neuropathologie”. Pour cela, ces scientifiques vont regarder, sur des “mini-cerveaux” – des cultures cellulaires de neurones, d’astrocytes et de microglie, ici en deux dimensions -, si le virus peut infecter les neurones et déclencher des dérèglements immunologiques et inflammatoires.

“En parallèle, nous allons continuer les tests sur les animaux, avec des expériences comportementales pour voir si la seule exposition au virus suffit à causer des symptômes anxio-dépressifs”, précise Guilherme Dias de Melo, chercheur dans la même unité. Des travaux qui pourraient même permettre de trancher le débat sur l’origine des symptômes des patients : “Ces animaux ne présentent pas de troubles psychosomatiques et ne passent pas en réanimation, qui est un facteur de risque connu d’anxiété et de dépression. Le lien direct avec le virus sera, le cas échéant, plus facile à établir”, indique Hervé Bourhy.

D’autres scientifiques ont pris un parti différent : observer les cerveaux de patients souffrant de Covid long. Eric Guedj, chef du service de médecine nucléaire de l’hôpital de la Timone à Marseille (Assistance publique- Hôpitaux de Marseille), est l’un des experts français de l’imagerie moléculaire dans les maladies neurologiques et psychiatriques. “A partir d’avril 2020, nous avons commencé à voir arriver des patients plutôt jeunes qui présentaient les mêmes symptômes – troubles cognitifs, épuisement, essoufflement résiduel -, nous avons pensé que ces symptômes pouvaient s’expliquer par des atteintes cérébrales”, se souvient-il.

Les premiers examens, IRM et scanner, ne montrent pas d’anomalies. En revanche, un autre appareil, le PET-scan, qui mesure le métabolisme du glucose met au jour des “hypométabolismes”. “Cela traduit une diminution de l’activité cérébrale, en particulier dans le bulbe olfactif et dans les régions qui lui sont connectées, comme les régions limbiques liées à la mémoire, le tronc cérébral, qui contrôle le fonctionnement autonome de la respiration ou du sommeil, et, enfin, le cervelet, qui joue un rôle dans la motricité et l’équilibre”, explique le médecin, qui observe aussi que plus les patients ont des symptômes sévères, plus ce réseau paraît altéré.

Ses observations portent pour l’instant sur un nombre réduit de malades. Elles semblent confirmées par une étude britannique en prépublication : “Des IRM réalisées avant et après l’infection chez des individus souffrant de ‘Covid long’ montrent que les mêmes zones présentent une atrophie”, précise le Pr Guedj.