Le cuivre, un allié naturel contre le SARS-COV-2?

CUIVRE, SÉLÉNIUM & ZINC : UNE ACTION CONTRE LE SARS-CoV-2 ?

On connaît, depuis longtemps, le rôle des carences en oligoéléments dans l’apparition de certaines maladies graves. Les progrès dans le domaine des dosages biologiques ont également permis de montrer l’importance des variations de taux d’oligoéléments dans un très large champ de la pathologie.

Dans le contexte sanitaire actuel et compte tenu des propriétés anti-infectieuses reconnues de plusieurs oligoéléments, il est apparu pertinent d’étudier les effets possibles de ces oligoéléments essentiels sur des cellules infectées par le virus SARS-CoV-2 à l’origine de la maladie COVID-19.

C’est ainsi que les équipes du CHU de Saint-Étienne ont réalisé d’importants travaux de recherche pour définir l’effet antiviral potentiel sur le Coronavirus SARS-CoV-2 du Cuivre, du Sélénium et du Zinc.

POURQUOI AVOIR CHOISI LE CUIVRE, LE SÉLÉNIUM & LE ZINC ?

Le Cuivre, le Sélénium et le Zinc sont 3 oligoéléments essentiels qui participent de manière complémentaire à la réponse du système immunitaire suite à une agression extérieure.

Source : Oligothérapie – Lettre d’information médicale des Laboratoires Granions® – Cuivre, Zinc et Sélénium dans l’inflammation et l’immunité.

LE CUIVRE :

Le Cuivre est le 3^ème oligoélément le plus abondant dans l’organisme après le Fer et le Zinc. Son taux normal dans le sang est compris entre 10 et 25 µmol/litre. Le Cuivre aide à lutter contre les bactéries et les virus par stimulation des anticorps (Immunoglobulines G). Il agit également sur différentes Cytokines : il inhibe l’Interleukine-1 (pro-inflammatoire, responsable de la fièvre) et potentialise l’Interleukine-2 (molécule qui stimule le système immunitaire).

Ses propriétés anti-inflammatoires et bactériostatiques ont été étudiées et bien établies depuis très longtemps. De nombreux essais visant à évaluer le pouvoir d’inactivation de colonies microbiennes sur des surfaces en Cuivre ont attesté des effets de celui-ci sur un large spectre de microbes. Cependant, son mode d’action sur les virus est encore mal établi et plusieurs hypothèses ont été mises en avant ces dernières années. Grâce aux études menées, on apprend que le Cuivre réduirait le pouvoir infectieux des virus en s’attaquant à leur matériel génétique et notamment à un gène appelé VPg qui leur est essentiel pour infecter les organismes (Warnes et al., 2013)¹.

LE SÉLÉNIUM :

Puissant antioxydant, le Sélénium joue un rôle majeur dans le métabolisme des radicaux libres via la synthèse des sélénoprotéines qui sont impliquées dans l’activation, la prolifération et la différenciation des cellules immunitaires (Interleukine-2 et Lymphocytes T) Le taux normal de Sélénium dans le sang est compris entre 0,75 et 1,5 µmol/litre.

De nombreux épidémiologistes se sont intéressés à l’action du Sélénium sur le fonctionnement du système immunitaire. Il a été prouvé qu’une carence en Sélénium entraîne un affaiblissement de la défense contre les maladies infectieuses en réduisant l’expression des sélénoprotéines (Guillin et al., 2019)². Certaines études sur des souris, mettent même en évidence que les symptômes viraux sont plus sévères en cas de déficience en Sélénium du régime alimentaire de celles-ci (Beck et al., 1994)³.

LE ZINC :

Le Zinc est le 2^ème oligoélément le plus abondant dans l’organisme après le Fer, son taux sérique est compris entre 10 et 20 µmol/litre. Le Zinc est indispensable pour l’homéostasie du système immunitaire. Il aide à la synthèse de la Thymuline (hormone secrétée par le thymus, qui participe aux mécanismes de défense immunitaire), inhibe les molécules pro-inflammatoires (Prostaglandine E2) et agit sur la maturation des Lymphocytes.

En plus de ses propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires largement reconnues, de nombreuses preuves ont été rassemblées pour démontrer l’effet antiviral du Zinc sur une grande variété de virus. Concernant les virus respiratoires, la supplémentation en Zinc semble diminuer le retentissement clinique des infections par Coronavirus, à condition d’une utilisation précoce et d’un sel relarguant une quantité importante d’ions Zn²+ (Prasad, 2009⁴ ; Copeland, 2009⁵ ; Eby, 2012⁶ ; Read et al., 2019⁷).

Enfin, une étude transversale très récente (octobre 2020) permet de conclure qu’un statut normal en Zinc et Sélénium par rapport aux doses de références augmente les chances de survie chez les patients atteints de la COVID-19 et suppose que la correction d’une carence, par une supplémentation personnalisée, peut favoriser la convalescence. En effet, il a été observé qu’une carence en Zinc et/ou Sélénium augmentait de façon statistiquement significative le risque de développer une forme grave de la maladie COVID-19 entrainant souvent un décès (Heller et al., 2020⁸).

DES 1^er RÉSULTATS TRÈS PROMETTEURS SUR LE CUIVRE

L’équipe de recherche de la faculté de médecine avait donc pour objectif de définir l’effet
antiviral potentiel sur le Coronavirus SARS-CoV-2 du Cuivre.

Pour chaque expérience, les cellules Vero E6, modèle cellulaire classiquement utilisé en virologie pour les études sur les coronavirus, ont été traitées pendant 18h avec du gluconate de Cuivre à différentes concentrations, puis inoculées par le virus en laboratoire dans les conditions de culture ad hoc (37°C sous 5% de CO₂). Après 48h d’incubation, 2 critères ont été mesurés (détail dans la partie modèle expérimental) : la viabilité des cellules et le nombre de cellules infectées.

Le cuivre a démontré un effet antiviral statistiquement significatif.

Taux de cellules infectées par le SARS-CoV-2

• Les valeurs représentent la moyenne de l’ensemble des expériences.
• Les barres d’erreur représentent l’erreur standard de la moyenne.

Intensité moyenne de fluorescence des cellules infectées

• Les lignes en points représentent l’intervalle de confiance à 95% de la régression linéaire (p <0,01).
• Les barres d’erreur représentent l’erreur standard de la moyenne.

QUEL A ÉTÉ LE MODÈLE EXPÉRIMENTAL DE L’ÉTUDE RÉALISÉE ?

Étape 1 : vérification de l’absence de toxicité des oligoéléments sur le modèle cellulaire étudié

L’objectif était de confirmer que la dose envisagée de gluconate de Cuivre seule n’était pas toxique pour les cellules Vero E6. Les cellules ont été exposées à différentes concentrations de gluconate de Cuivre (0 à 1 600 µM) pendant 24h. La viabilité des cellules a été mesurée grâce à un test chromogène : plus il y avait de cellules vivantes, plus la couleur était intense et inversement.

Étape 2 : étude de l’action des oligoéléments sur le SARS-CoV-2

Pour ces études, les cellules Vero E6 ont été contaminées avec une souche clinique validée de SARS-CoV-2. Les cellules infectées permettent au virus de se répliquer induisant une toxicité cellulaire plus ou moins forte en fonction de la quantité de virus utilisée et de la quantité de cellules.

Plusieurs mesures ont été effectuées pour évaluer l’effet antiviral du gluconate de Cuivre :

• L’oligoélément testé a-t-il un effet sur la viabilité des cellules ? Il s’agit de déterminer la dose de l’oligoélément qui est toxique pour les cellules.
• L’oligoélément testé a-t-il un effet sur le niveau d’infection ? C’est la mesure du nombre de cellules infectées par microscopie qui permet d’observer l’atténuation de l’infection.
• L’oligoélément testé a-t-il un effet sur la production d’une protéine virale ou sur l’ADN viral ? On peut mesurer la cinétique de réplication virale sur les cellules par vidéomicroscopie : la quantité de nouveaux virions produits peut être appréciée par la mesure de la production d’une protéine virale. Cependant, le mécanisme d’action du Cuivre n’est pas parfaitement élucidé et des études complémentaires doivent être menées pour confirmer le mode d’action du cuivre sur le SARS-CoV-2.
  

CONCLUSION DE L’ÉTUDE

A l’aide des dernières technologies de pointe, ces études virologiques ont révélé un effet
antiviral statistiquement significatif du gluconate de Cuivre sur le Coronavirus SARS-CoV-2.

Cette étude très prometteuse fournit donc de nouveaux éléments concernant l’implication du Cuivre dans l’inhibition de la multiplication du Coronavirus SARS-CoV-2.

Les études in vivo sont souvent longues et, dans le contexte d’urgence sanitaire, ces études in vitro permettent de mettre en lumière l’effet antiviral potentiel du Cuivre notamment sur le Coronavirus SARS-CoV-2 responsable de la pandémie mondiale de COVID-19.

Néanmoins, ces résultats préliminaires devront être confirmés sur un modèle expérimental animal ou tissulaire afin de déterminer la dose cible pouvant être utilisée dans de futures études cliniques.

Pour consulter la publication pré-print dans son intégralité : Publication BioRxiv

BIBLIOGRAPHIE & RÉFÉRENCES

¹ Warnes SL, Keevil CW. Inactivation of norovirus on dry copper alloy surfaces. PLoS One. 2013 Sep 9;8(9):e75017.

² Guillin OM, Vindry C, Ohlmann T, Chavatte L. Selenium, Selenoproteins and Viral Infection. Nutrients. 2019 Sep 4;11(9):2101.

³ Beck MA, Kolbeck PC, Rohr LH, Shi Q, Morris VC, Levander OA. Benign human enterovirus becomes virulent in selenium-deficient mice. J Med Virol. 1994 Jun;43(2):166-70.

⁴ Prasad AS. Zinc: role in immunity, oxidative stress and chronic inflammation. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2009 Nov;12(6):646-52.

⁵ Copeland KR. The Role of Zinc Versus the Common Cold. 2009. www.pharmacytimes.com.

⁶ Eby G. Zinc for colds? Yes, but don’t swallow whole! J Fam Pract. 2012 Jan;61(1):9; author reply 9-10.

⁷ Read SA, Obeid S, Ahlenstiel C, Ahlenstiel G. The Role of Zinc in Antiviral Immunity. Adv Nutr. 2019 Jul 1;10(4):696-710.

⁸ Heller RA, Sun Q, Hackler J, Seelig J, Seibert L, Cherkezov A, Minich WB, Seemann P, Diegmann J, Pilz M, Bachmann M, Ranjbar A, Moghaddam A, Schomburg L. Prediction of survival odds in COVID-19 by zinc, age and selenoprotein P as composite biomarker. Redox Biology. 2020 October;38(2021):101764.

GLOSSAIRE

• Antiviral = molécule qui agit contre la multiplication des virus.
• Bactériostatique = substance qui suspend la prolifération bactérienne sans tuer les bactéries.
• Cinétique de réplication virale = l’étude des mouvements de l’ensemble des processus qui se déroulent dans la cellule infectée par un virus.
• Chromogène = substance qui va engendrer une pigmentation.
• Cytokines = hormones du système immunitaire qui sont produites en réponse à des stimulus.
• Effet cytopathique = altération d’une cellule infectée par un virus.
• Homéostasie = correspond à la capacité d’un système à maintenir l’équilibre de son milieu intérieur.
• Immunoglobines G = protéines du système immunitaire, appelées aussi « anticorps ».
• Oligoélément essentiel = nutriments minéraux qui se trouvent en concentration relativement constante dans notre organisme et qui sont indispensables au bon fonctionnement de celui-ci.