L’expression de l’ACE2 par les cellules épithéliales coliques est associée à l’infection virale, à l’immunité et au métabolisme énergétique

Pourquoi l’intestin compte pour un virus respiratoire

Quand on pense au COVID-19, on imagine des poumons remplis de liquide et des patients qui peinent à respirer. Pourtant, de nombreuses personnes infectées par le SARS-CoV-2 développent aussi des douleurs abdominales, de la diarrhée et des troubles intestinaux persistants. Cette étude examine pourquoi les intestins — en particulier le côlon — peuvent être une cible importante pour le virus. En zoomant sur des cellules individuelles prélevées dans le côlon d’enfants, les chercheurs montrent qu’une porte d’entrée virale clé, la protéine ACE2, est fortement active dans des cellules intestinales spécifiques et qu’elle est liée non seulement à l’infection virale mais aussi à nos défenses immunitaires et à la façon dont les cellules gèrent l’énergie.

Une porte cellulaire dans le côlon

L’ACE2 est surtout connue comme le principal point d’entrée utilisé par le virus SARS original et par le SARS‑CoV‑2 pour infecter les cellules pulmonaires. Paradoxalement, des études animales suggèrent que l’ACE2 peut aussi protéger les tissus contre les dommages en contribuant à l’équilibre d’un système hormonal qui contrôle la pression artérielle. Dans l’intestin, il est déjà établi que l’ACE2 soutient un microbiome sain et prévient l’inflammation. Dans ce travail, les scientifiques ont réanalysé des données de séquençage ARN unicellulaire issues de biopsies coliques de 17 enfants : certains avaient des intestins sains, d’autres une colite ou une maladie inflammatoire de l’intestin, y compris la rectocolite hémorragique et la maladie de Crohn. Cette technique leur a permis de voir quels gènes sont actifs dans des milliers de cellules individuelles et de localiser précisément où l’ACE2 est exprimée.

Les colonocytes : cibles privilégiées et premiers répondants

L’analyse a révélé que l’ACE2 est concentrée presque exclusivement dans les colonocytes, un type majeur de cellules épithéliales qui tapissent l’intérieur du côlon et font face au contenu intestinal. Par rapport aux autres cellules épithéliales, les colonocytes présentaient aussi une plus forte activité de gènes qui aident les virus à entrer dans les cellules, à bourgeonner et à sortir. En même temps, ces cellules exprimaient de nombreux gènes impliqués dans la détection du matériel génétique viral et le déclenchement des réponses interféron de type I et III — des systèmes d’alarme précoces essentiels de la défense immunitaire. Elles produisaient également des signaux inflammatoires et des molécules présentant des fragments viraux aux lymphocytes T, ce qui suggère que les colonocytes sont à la fois des cibles virales potentielles et des sentinelles précoces importantes qui alertent le système immunitaire.

Réseaux liés d’immunité et d’utilisation de l’énergie

Les chercheurs ont ensuite cherché quels autres gènes ont tendance à s’activer ou à se désactiver en synchronie avec l’ACE2 dans les colonocytes. Ils ont trouvé plus de 3 400 gènes dont l’expression augmentait avec les niveaux d’ACE2 et plus de 2 100 qui diminuaient lorsque l’ACE2 augmentait. Les gènes corrélés positivement avec l’ACE2 étaient enrichis dans des processus liés à l’entrée et à la libération virales, à la signalisation innée immunitaire, à l’activité cytotoxique des cellules NK et des lymphocytes T, et à plusieurs voies productrices d’énergie intracellulaire, y compris la fonction mitochondriale et le métabolisme des lipides et des sucres. En revanche, les gènes évoluant dans le sens opposé — élevés lorsque l’ACE2 est faible — étaient associés à l’immunité humorale (à base d’anticorps), à la machinerie de synthèse protéique de la cellule, aux processus d’« autophagie/Phagocytose » et au système du complément, une autre branche de la défense immune. Ce schéma suggère que l’ACE2 marque un état où les colonocytes sont orientés vers une détection antivirale rapide et une production d’énergie accrue, tandis que d’autres programmes immunitaires plus lents sont mis en retrait.

Preuves issues d’intestins enflammés

Pour vérifier que ces schémas se manifestent dans les tissus réels, l’équipe a utilisé l’immunofluorescence multiplexe — une technique qui illumine des protéines spécifiques avec des couleurs différentes — sur des échantillons coliques d’enfants atteints de rectocolite hémorragique, de maladie de Crohn et de témoins sains. Ils ont confirmé que la protéine ACE2 se localise principalement sur les cellules épithéliales marquées par EPCAM. Chez les patients atteints de maladie inflammatoire de l’intestin, les cellules positives pour l’ACE2 montraient des niveaux plus élevés d’IFNA4 et de RSAD2, deux protéines fortement associées à la signalisation par les interférons et à l’activité antivirale. Cela indique que, dans l’intestin enflammé, les colonocytes porteurs d’ACE2 ne sont pas seulement des portes d’entrée potentielles pour les virus ; ce sont aussi des foyers de réponse antivirale.

Ce que cela signifie pour les patients et les thérapies futures

Pour un public non spécialiste, le message est que le côlon n’est pas un simple spectateur dans le COVID‑19. La même protéine qui permet au virus de pénétrer dans les cellules contribue aussi à coordonner l’immunité intestinale et l’utilisation de l’énergie, en particulier chez les enfants ayant une inflammation intestinale préexistante. Ce double rôle peut aider à expliquer pourquoi certains patients développent des symptômes gastro-intestinaux et pourquoi les personnes atteintes de maladie inflammatoire de l’intestin ont des issues complexes, mais pas systématiquement pires, lors du COVID‑19. Ce travail alimente également les débats plus larges sur des médicaments qui agissent sur les voies de coagulation et de régulation de la pression artérielle, dont certains pourraient réduire les lésions pulmonaires et vasculaires en cas d’infection sévère. Bien que l’étude repose sur des corrélations et ne puisse pas prouver une relation de cause à effet, elle met en évidence les colonocytes riches en ACE2 comme des acteurs importants au carrefour de l’entrée virale, de la défense immunitaire et du métabolisme — soulignant l’intestin comme un terrain clé et potentiellement traitable dans la maladie à coronavirus.

Citation: Qi, Y., Huang, Y., Chen, H. et al. ACE2 expression by colonic epithelial cells is associated with viral infection, immunity, and energy metabolism. Sci Rep 16, 5738 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36052-w

Mots-clés: ACE2, colonocytes, COVID-19 intestin, maladie inflammatoire de l’intestin, immunité antivirale