Implicación de los contaminantes en la dermatitis atópica y la psoriasis (DIAhR)

I. Introducción La contaminación es un componente importante del exposoma, con vínculos establecidos con la salud humana. En 2019, se estimó que la contaminación fue responsable de 9 millones de muertes prematuras, lo que la convierte en el cuarto factor de riesgo de mortalidad en todo el mundo. En los últimos 20 años, las muertes relacionadas con la contaminación han aumentado un 66%. Esto se debe a la industrialización, la urbanización descontrolada, el crecimiento demográfico, la quema de combustibles fósiles y la falta de políticas restrictivas en algunas regiones.

La capa cutánea está compuesta por una compleja red de células que forman una barrera mecánica y biológica esencial para mantener la integridad y la homeostasis del organismo. La contaminación puede afectar directamente esta función al cruzar la barrera o ingresar a la circulación sistémica por inhalación o ingestión.

La dermatitis atópica (EA) y la psoriasis son afecciones inflamatorias crónicas de la piel con orígenes multifactoriales, que incluyen predisposición genética, desregulación inmune y factores ambientales. Los estudios epidemiológicos han demostrado una correlación positiva entre la contaminación del aire y el desarrollo de estas enfermedades.

Dada su alta prevalencia y el impacto de los síntomas en la calidad de vida de los pacientes, una mejor comprensión del exposoma en estas enfermedades representa un desafío importante.

Los estudios experimentales han demostrado que la vía del receptor de hidrocarburos aromáticos (AhR) desempeña un papel importante en el impacto de los contaminantes en la psoriasis y la EA. AhR es un factor de transcripción implicado en la respuesta a contaminantes ambientales, que permanece inactivo en un complejo citoplasmático con proteínas chaperonas. Al unirse con su ligando, AhR se traslada al núcleo y se dimeriza con su socio nuclear, Arnt. La activación del complejo conduce a la expresión de numerosos genes que contienen una secuencia consenso conocida como elemento de respuesta xenobiótica (XRE) en sus promotores.

Los ligandos activadores del AhR comprenden xenobióticos que se encuentran en el medio ambiente, principalmente hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), dioxinas y los llamados compuestos "similares a las dioxinas" 12. Esta vía de señalización se considera una respuesta "adaptativa" para desintoxicar el cuerpo de diversos compuestos exógenos. Sin embargo, la activación prolongada del AhR por dichos agentes puede provocar una desregulación del proceso inflamatorio, contribuyendo al desarrollo de psoriasis y EA.

El receptor de aril hidrocarburo (AhR) regula la transcripción de los citocromos 1A1 (CYP1A1) y 1B1 (CYP1B1), que son miembros de una familia multigénica de enzimas implicadas en el metabolismo xenobiótico. Estas enzimas catalizan la bioactivación de HAP en metabolitos electrofílicos que conducen a la activación de NFκB, un actor clave en la respuesta inflamatoria. Durante su ciclo catalítico, estas enzimas CYP1 producen especies reactivas de oxígeno (ROS), que generan estrés oxidativo. Además, el AhR es responsable de regular la expresión de citoquinas proinflamatorias, incluidas IL1β, TNFα, IL23, IL17 e IFNγ. Puede afectar directamente el equilibrio entre los linfocitos Th17 y las células T reguladoras (Treg), contribuyendo potencialmente a los procesos inflamatorios cutáneos.

Sin embargo, se necesitan más investigaciones para definir mejor el papel del AhR en la patogénesis de las dermatosis inflamatorias crónicas. Esto ayudará en el manejo y prevención de estas enfermedades, especialmente cuando los factores de riesgo ambientales están asociados con la predisposición.

II. Objetivo:

Se plantea la hipótesis de que la activación de AhR con ligandos exógenos puede desempeñar un papel en el desarrollo de dermatitis atópica y psoriasis.

El objetivo principal es comparar los niveles de marcadores de activación de la vía AhR entre casos y controles.

Los objetivos secundarios incluyen correlacionar la exposición ambiental a ligandos AhR con la gravedad de la enfermedad en los pacientes.

Finalmente, compararemos la expresión de marcadores de activación inflamatoria y AhR en cultivos de células mononucleares de sangre periférica (PBMC) después de estimulación in vitro con benzo (a) pireno.

III. Material y métodos:

Realizaremos un estudio de casos y controles:

• Caso: Pacientes con dermatosis inflamatoria crónica correspondiente a psoriasis o dermatitis atópica.
• Controles: Personas que consultan al servicio de dermatología que no presenten estas patologías.

Todos los participantes, incluidos los pacientes y los controles, se someterán a consulta/hospitalización y pruebas biológicas como parte de su atención médica habitual. Los procedimientos realizados como parte del protocolo no interferirán con su atención.

Se tomará una muestra de 10 ml de sangre para análisis toxicológico. Se extraerán 20 ml de sangre para la evaluación de marcadores inflamatorios y de activación AhR.

A. Medición de contaminantes La muestra de sangre se centrifugará, luego se recogerá el suero y se almacenará a -20 C hasta que se analicen las dioxinas en sangre. La 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD) y el policlorobifenilo 118 (PCB118) se medirán en sangre mediante cromatografía de gases junto con espectrometría de masas de alta resolución (GC-HR-MS).

Para el control biológico de la exposición a los HAP, se medirá el 1-hidroxipireno (1-OHP) en la orina mediante cromatografía líquida de alta resolución-espectrometría de masas (LC-MS-MS).

B. Evaluación de marcadores inflamatorios y de activación AhR.

• Las PBMC se aislarán de una muestra de sangre de 20 ml utilizando un protocolo de gradiente estándar de Ficoll®. Las células y los sueros aislados se dividirán en alícuotas y se congelarán para experimentos posteriores sobre la vía de señalización AhR.
• Se utilizará un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) para medir las citocinas proinflamatorias IL1β, TNFα, IL23, IL17 e IFNγ.
• La concentración de malondialdehído (MDA) se determinará mediante el método ELISA como biomarcador de peroxidación lipídica, que indica el nivel de estrés oxidativo causado por especies reactivas de oxígeno (ROS).
• Se utilizarán anticuerpos monoclonales conjugados con fluorocromo (CD4, CD25, CD127, FOXP3, Il17) en un clasificador de células activadas por fluorescencia (FACS) para evaluar los números y proporciones de diferentes poblaciones de linfocitos en PBMC. La investigación se centrará en los niveles de Th17 y Treg.
• Se utilizará FACS para evaluar la expresión de CYP1A1 y CYP1B1, que son prototipos de genes diana AhR, en PBMC después de una selección específica.
• Los niveles de expresión de las fracciones activas de AhR y NfkB se determinarán mediante técnica de inmunofluorescencia directa.
• Las PBMC se cultivarán con anti-CD3+/-BaP (50 nM) en una incubadora de células (37 °C, 5 % de humedad controlada con CO2+) durante 48 a 72 horas. Los parámetros de interés, incluido el estrés oxidativo, las citocinas proinflamatorias y la evaluación de la vía AhR, se reevaluarán después de la reactivación de los linfocitos mediante anti-CD3 en presencia o ausencia de BaP.