Implication des polluants dans la dermatite atopique et le psoriasis (DIAhR)

I. Introduction La pollution est une composante importante de l'exposome, avec des liens établis avec la santé humaine. En 2019, on estime que la pollution est responsable de 9 millions de décès prématurés, ce qui en fait le quatrième facteur de risque de mortalité dans le monde. Au cours des 20 dernières années, les décès liés à la pollution ont augmenté de 66 %. Cela est dû à l’industrialisation, à l’urbanisation incontrôlée, à la croissance démographique, à la combustion de combustibles fossiles et à l’absence de politiques restrictives dans certaines régions.

La couche cutanée est composée d'un réseau complexe de cellules qui forment une barrière mécanique et biologique essentielle au maintien de l'intégrité et de l'homéostasie de l'organisme. La pollution peut directement altérer cette fonction en franchissant la barrière ou en pénétrant dans la circulation systémique par inhalation ou ingestion.

La dermatite atopique (MA) et le psoriasis sont des affections cutanées inflammatoires chroniques d'origine multifactorielle, notamment une prédisposition génétique, une dérégulation immunitaire et des facteurs environnementaux. Des études épidémiologiques ont montré une corrélation positive entre la pollution de l'air et le développement de ces maladies.

Compte tenu de leur forte prévalence et de l’impact des symptômes sur la qualité de vie des patients, une meilleure compréhension de l’exposome dans ces maladies représente un défi majeur.

Des études expérimentales ont démontré que la voie des récepteurs des hydrocarbures aromatiques (AhR) joue un rôle important dans l'impact des polluants sur le psoriasis et la MA. AhR est un facteur de transcription impliqué dans la réponse aux polluants environnementaux, qui reste inactif dans un complexe cytoplasmique avec des protéines chaperons. Lors de la liaison avec son ligand, AhR se déplace vers le noyau et se dimérise avec son partenaire nucléaire, Arnt. L'activation du complexe conduit à l'expression de nombreux gènes qui contiennent une séquence consensus connue sous le nom d'élément de réponse xénobiotique (XRE) dans leurs promoteurs.

Les ligands activateurs de l'AhR comprennent des xénobiotiques présents dans l'environnement, principalement des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), des dioxines et des composés dits « de type dioxine » 12. Cette voie de signalisation est considérée comme une réponse « adaptative » pour détoxifier le corps de divers composés exogènes. Cependant, l’activation prolongée de l’AhR par de tels agents peut conduire à une dérégulation du processus inflammatoire, contribuant ainsi au développement du psoriasis et de la MA.

Le récepteur des hydrocarbures aryliques (AhR) régule la transcription des cytochromes 1A1 (CYP1A1) et 1B1 (CYP1B1), qui sont membres d'une famille multigénique d'enzymes impliquées dans le métabolisme des xénobiotiques. Ces enzymes catalysent la bioactivation des HAP en métabolites électrophiles conduisant à l'activation du NFκB, acteur clé de la réponse inflammatoire. Au cours de leur cycle catalytique, ces enzymes CYP1 produisent des espèces réactives de l'oxygène (ROS), qui génèrent un stress oxydatif. De plus, l’AhR est responsable de la régulation de l’expression de cytokines pro-inflammatoires, notamment IL1β, TNFα, IL23, IL17 et IFNγ. Elle peut directement affecter l’équilibre entre les lymphocytes Th17 et les cellules T régulatrices (Tregs), contribuant potentiellement aux processus inflammatoires cutanés.

Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux définir le rôle de l’AhR dans la pathogenèse des dermatoses inflammatoires chroniques. Cela contribuera à la gestion et à la prévention de ces maladies, en particulier lorsque des facteurs de risque environnementaux sont associés à une prédisposition.

II. Objectif:

On émet l’hypothèse que l’activation de AhR avec des ligands exogènes pourrait jouer un rôle dans le développement de la dermatite atopique et du psoriasis.

L'objectif principal est de comparer les niveaux de marqueurs d'activation de la voie AhR entre les cas et les témoins.

Les objectifs secondaires incluent la corrélation de l'exposition environnementale aux ligands AhR avec la gravité de la maladie chez les patients.

Enfin, nous comparerons l'expression des marqueurs d'activation inflammatoires et AhR dans des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) en culture après stimulation in vitro avec du benzo(a)pyrène.

III. Matériel et méthodes:

Nous réaliserons une étude cas-témoins :

• Cas : Patients présentant une dermatose inflammatoire chronique correspondant à un psoriasis ou une dermatite atopique.
• Contrôles : Personnes consultant le service de dermatologie qui ne présentent pas ces pathologies.

Tous les participants, y compris les patients et les témoins, subiront une consultation/hospitalisation et des tests biologiques dans le cadre de leurs soins médicaux habituels. Les procédures effectuées dans le cadre du protocole n'interféreront pas avec leurs soins.

Un échantillon de 10 ml de sang sera prélevé pour analyse toxicologique. 20 ml de sang seront prélevés pour l'évaluation des marqueurs d'activation inflammatoires et AhR.

A. Mesure des polluants L'échantillon de sang sera centrifugé, le sérum sera ensuite collecté et conservé à -20 C jusqu'à l'analyse des dioxines du sang. Le 2,3,7,8-tétrachlorodibenzo-p-dioxine (TCDD) et le polychlorobiphényle 118 (PCB118) seront dosés dans le sang par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse haute résolution (GC-HR-MS).

Pour la surveillance biologique de l'exposition aux HAP, le 1-hydroxypyrène (1-OHP) sera mesuré dans l'urine par chromatographie liquide haute performance-spectrométrie de masse (LC-MS-MS)

B. Évaluation des marqueurs d'activation inflammatoires et AhR

• Les PBMC seront isolées à partir d'un échantillon de sang de 20 ml en utilisant un protocole de gradient Ficoll® standard. Les cellules et sérums isolés seront aliquotés et congelés pour des expériences ultérieures sur la voie de signalisation AhR.
• Le test immuno-enzymatique (ELISA) sera utilisé pour mesurer les cytokines pro-inflammatoires IL1β, TNFα, IL23, IL17 et IFNγ.
• La concentration de malondialdéhyde (MDA) sera déterminée à l'aide de la méthode ELISA comme biomarqueur de la peroxydation lipidique, qui indique le niveau de stress oxydatif provoqué par les espèces réactives de l'oxygène (ROS).
• Des anticorps monoclonaux conjugués au fluorochrome (CD4, CD25, CD127, FOXP3, Il17) seront utilisés dans le trieur de cellules activé par fluorescence (FACS) pour évaluer le nombre et les ratios de différentes populations de lymphocytes dans les PBMC. L'enquête se concentrera sur les niveaux Th17 et Treg.
• FACS sera utilisé pour évaluer l'expression du CYP1A1 et du CYP1B1, qui sont des prototypes des gènes cibles AhR, dans les PBMC après un ciblage spécifique.
• Les niveaux d'expression des fractions actives d'AhR et de NfkB seront déterminés par technique d'immunofluorescence directe.
• Les PBMC seront cultivées avec de l'anti-CD3+/-BaP (50 nM) dans un incubateur cellulaire (37°C, 5 % CO2+ humidité contrôlée) pendant 48 à 72 heures. Les paramètres d'intérêt, dont le stress oxydatif, les cytokines pro-inflammatoires et l'évaluation de la voie AhR, seront réévalués après réactivation lymphocytaire par anti-CD3 en présence ou absence de BaP.