La pathogenèse d’une infection respiratoire à COVID-19 est en grande partie liée à ce que l’on appelle la tempête de cytokines [syndrome de tempête de cytokines (CSS, hypercytokinémie, etc.)], c’est-à-dire qu’il s’agit d’une réponse hyperinflammatoire.
Au cours de cette réponse, une production explosive de cytokines pro-inflammatoires telles que le TNF-α, l’IL-1β et d’autres se produit, exagérant considérablement la génération d’espèces réactives de l’oxygène (radicaux libres) qui endommagent les molécules [1]. Dans les cas graves, la tempête de cytokines est responsable des signes les plus évidents d’une infection par COVID-19, notamment la fièvre, les lésions pulmonaires qui provoquent la toux et l’essoufflement (et la complication à long terme, la fibrose pulmonaire) et la mort.
Un facteur causal lié à l’état hyper-inflammatoire des cellules immunitaires est leur capacité à modifier radicalement leur métabolisme. Comme les cellules cancéreuses dans de nombreuses tumeurs solides, les cellules immunitaires telles que les macrophages/monocytes, dans des conditions inflammatoires, abandonnent la phosphorylation oxydative mitochondriale pour la production d’ATP en faveur de la glycolyse aérobie cytosolique (également connue sous le nom d’effet Warburg). Ce changement est piloté par le facteur de transcription HIF-1α (hypoxia inducible factor-1α) et la sérine/thréonine kinase mTOR (mammalian target of rapamycin) et d’autres protéines. Le passage à la glycolyse aérobie permet aux cellules immunitaires de devenir très phagocytaires, d’accélérer la production d’ATP, d’intensifier leur explosion oxydative et de fournir les abondants précurseurs métaboliques nécessaires à une prolifération cellulaire accrue et à une augmentation de la synthèse et de la libération de cytokines.