Inddragelse af forurenende stoffer i atopisk dermatitis og psoriasis (DIAhR)

I. Indledning Forurening er en væsentlig bestanddel af eksponeringen med etablerede forbindelser til menneskers sundhed. I 2019 blev forurening anslået til at være ansvarlig for 9 millioner for tidlige dødsfald, hvilket gør det til den fjerde førende risikofaktor for dødelighed på verdensplan. I løbet af de sidste 20 år er forureningsrelaterede dødsfald steget med 66 %. Dette skyldes industrialisering, ukontrolleret urbanisering, befolkningstilvækst, afbrænding af fossile brændstoffer og mangel på restriktive politikker i nogle regioner.

Det kutane lag er sammensat af et komplekst netværk af celler, der danner en mekanisk og biologisk barriere, der er afgørende for at opretholde kroppens integritet og homeostase. Forurening kan direkte forringe denne funktion ved at krydse barrieren eller komme ind i det systemiske kredsløb gennem indånding eller indtagelse.

Atopisk dermatitis (AD) og psoriasis er kroniske inflammatoriske hudsygdomme med multifaktoriel oprindelse, herunder genetisk disposition, immunforstyrrelser og miljøfaktorer. Epidemiologiske undersøgelser har vist en positiv sammenhæng mellem luftforurening og udviklingen af ​​disse sygdomme.

I betragtning af deres høje udbredelse og indvirkningen af ​​symptomer på patienters livskvalitet, udgør en bedre forståelse af eksponeringen i disse sygdomme en stor udfordring.

Eksperimentelle undersøgelser har vist, at den aromatiske kulbrintereceptor (AhR)-vejen spiller en væsentlig rolle i virkningen af ​​forurenende stoffer på psoriasis og AD. AhR er en transkriptionsfaktor involveret i responsen på miljøforurenende stoffer, som forbliver inaktiv i et cytoplasmatisk kompleks med chaperoneproteiner. Ved binding med sin ligand translokerer AhR til kernen og dimeriserer med sin nukleare partner, Arnt. Aktiveringen af ​​komplekset fører til ekspression af adskillige gener, der indeholder en konsensussekvens kendt som det xenobiotiske responselement (XRE) i deres promotorer.

Aktivatorliganderne i AhR omfatter xenobiotika, der findes i miljøet, primært polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er), dioxiner og såkaldte 'dioxinlignende' forbindelser 12. Denne signalvej betragtes som en "adaptiv" reaktion på at afgifte kroppen fra forskellige eksogene forbindelser. Imidlertid kan langvarig aktivering af AhR af sådanne midler føre til deregulering af den inflammatoriske proces, hvilket bidrager til udviklingen af ​​psoriasis og AD.

Aryl-carbonhydridreceptoren (AhR) regulerer transkriptionen af ​​cytochromerne 1A1 (CYP1A1) og 1B1 (CYP1B1), som er medlemmer af en multigenfamilie af enzymer involveret i xenobiotisk metabolisme. Disse enzymer katalyserer bioaktiveringen af ​​HAP'er til elektrofile metabolitter, hvilket fører til aktivering af NFκB, en nøglespiller i det inflammatoriske respons. Under deres katalytiske cyklus producerer disse CYP1-enzymer reaktive oxygenarter (ROS), som genererer oxidativt stress. Derudover er AhR ansvarlig for at regulere ekspressionen af ​​pro-inflammatoriske cytokiner, herunder IL1β, TNFα, IL23, IL17 og IFNγ. Det kan direkte påvirke balancen mellem Th17-lymfocytter og regulatoriske T-celler (Tregs), hvilket potentielt kan bidrage til kutane inflammatoriske processer.

Der er imidlertid behov for yderligere forskning for bedre at definere AhR's rolle i patogenesen af ​​kroniske inflammatoriske dermatoser. Dette vil hjælpe med håndtering og forebyggelse af disse sygdomme, især når miljømæssige risikofaktorer er forbundet med disposition.

II. Objektiv:

Det antages, at aktiveringen af ​​AhR med eksogene ligander kan spille en rolle i udviklingen af ​​atopisk dermatitis og psoriasis.

Hovedformålet er at sammenligne niveauerne af AhR pathway aktiveringsmarkører mellem tilfælde og kontroller.

Sekundære mål inkluderer at korrelere miljøeksponering for AhR-ligander med sygdommens sværhedsgrad hos patienter.

Endelig vil vi sammenligne ekspressionen af ​​inflammatoriske og AhR-aktiveringsmarkører i dyrkede perifere mononukleære blodceller (PBMC'er) efter in vitro-stimulering med benzo(a)pyren.

III. Materialer og metoder:

Vi vil udføre en case-kontrol undersøgelse:

• Case: Patienter med kronisk inflammatorisk dermatose svarende til psoriasis eller atopisk dermatitis.
• Kontroller: Personer, der konsulterer dermatologisk afdeling, som ikke har disse patologier.

Alle deltagere, inklusive patienter og kontroller, vil gennemgå konsultation/hospitalisering og biologisk testning som en del af deres sædvanlige lægebehandling. Procedurer udført som en del af protokollen vil ikke forstyrre deres pleje.

Der tages en prøve på 10 ml blod til toksikologisk analyse. 20 ml blod vil blive taget til evaluering af inflammatoriske og AhR-aktiveringsmarkører.

A. Forureningsmåling Blodprøven vil blive centrifugeret, serumet vil derefter blive opsamlet og opbevaret ved -20 C, indtil bloddioxinerne er analyseret. 2,3,7,8-tétrachlordibenzo-p-dioxin (TCDD) og polychlorbiphényle 118 (PCB118) vil blive målt i blod ved hjælp af gaskromatografi koblet med højopløsningsmassespektrometri (GC-HR-MS).

Til biologisk overvågning af eksponering for PAH'er vil 1-Hydroxypyren (1-OHP) blive målt i urin ved hjælp af højtydende væskekromatografi-massespektrometri (LC-MS-MS)

B. Evaluering af inflammatoriske og AhR-aktiveringsmarkører

• PBMC'er vil blive isoleret fra en 20mL blodprøve ved hjælp af en standard Ficoll® gradientprotokol. De isolerede celler og sera vil blive alikvoteret og frosset til efterfølgende eksperimenter på AhR-signalvejen.
• Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) vil blive brugt til at måle pro-inflammatoriske cytokiner IL1β, TNFα, IL23, IL17 og IFNγ.
• Koncentrationen af ​​malondialdehyd (MDA) vil blive bestemt ved hjælp af ELISA-metoden som en biomarkør for lipidperoxidation, som angiver niveauet af oxidativ stress forårsaget af reaktive oxygenarter (ROS).
• Fluorochrom-konjugerede monoklonale antistoffer (CD4, CD25, CD127, FOXP3, Il17) vil blive brugt i fluorescensaktiveret cellesortering (FACS) til at vurdere antallet og forholdet mellem forskellige lymfocytpopulationer i PBMC'er. Undersøgelsen vil fokusere på Th17 og Treg niveauer.
• FACS vil blive brugt til at vurdere ekspressionen af ​​CYP1A1 og CYP1B1, som er prototyper af AhR-målgener, i PBMC'er efter specifik målretning.
• Niveauerne af ekspression af de aktive fraktioner af AhR og NfkB vil blive bestemt ved anvendelse af direkte immunfluorescensteknik.
• PBMC'er vil blive dyrket med anti-CD3+/-BaP (50 nM) i en celleinkubator (37°C, 5% CO2+ kontrolleret fugtighed) i 48-72 timer. Parametrene af interesse, herunder oxidativ stress, pro-inflammatoriske cytokiner og vurdering af AhR-vejen, vil blive revurderet efter lymfocytreaktivering med anti-CD3 i nærvær eller fravær af BaP.