Étude sur la corrélation entre le métabolomique et l'anxiété et la dépression dans la bronchiectasie

La bronchectasie non liée à la mucoviscidose est une pathologie pulmonaire courante. Les exacerbations aiguës récurrentes de la bronchectasie peuvent altérer gravement la fonction pulmonaire, accélérer le déclin de la capacité pulmonaire, diminuer la qualité de vie et raccourcir la durée de survie. Bien que des études antérieures aient identifié des facteurs tels que la détérioration de la fonction pulmonaire et l'infection à Pseudomonas aeruginosa comme contribuant aux exacerbations aiguës, l'élimination de ces facteurs ne prévient pas entièrement ces épisodes chez les patients atteints de bronchectasie. Les recherches actuelles suggèrent que 20 à 40 % des patients atteints de bronchectasie souffrent d'anxiété et/ou de dépression. Ces conditions sont associées à un risque accru d'exacerbation de la maladie, la dépression étant spécifiquement liée à un délai plus court avant la première exacerbation. Par conséquent, étudier le rôle intrinsèque de l'anxiété et de la dépression dans la progression de la maladie est crucial.

Selon les critères d'inclusion et d'exclusion, cette étude recrutera des participants diagnostiqués avec une bronchectasie à l'Hôpital Union, au Collège Médical Tongji de l'Université des Sciences et Technologies de Huazhong, à l'Hôpital Provincial du Peuple du Guizhou et à l'Hôpital Central de Yichang entre le 20 décembre 2025 et le 31 décembre 2030. Le protocole de l'étude a été approuvé par les comités d'éthique de la recherche de chaque hôpital. Lors de l'inscription, les informations démographiques suivantes seront collectées : sexe, âge, taille (en mètres) et poids (en kilogrammes). Les antécédents médicaux, les exacerbations antérieures et les résultats des tests sanguins (y compris la numération globulaire complète et les paramètres biochimiques) seront également obtenus lors de la consultation initiale. Les résultats de l'examen pathogène seront également enregistrés. De plus, des tests de fonction pulmonaire (par exemple, VEMS% prédit) et des scanners pulmonaires par tomodensitométrie haute résolution (TDM-HR) seront réalisés. L'essoufflement des patients sera évalué à l'aide de l'échelle modifiée du Medical Research Council (mMRC) pour la dyspnée, tandis que l'état d'anxiété et de dépression sera évalué à l'aide de l'échelle Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS). Avec le consentement éclairé, des échantillons biologiques, y compris du sang, des expectorations et des selles, ont été prélevés. Les participants ont été suivis tous les trois mois après l'inscription, avec des registres tenus sur la fréquence des exacerbations, les épisodes d'hospitalisation et l'état de survie. À la fin de la collecte des données, une analyse métabolomique sera réalisée sur des échantillons incluant le sang, les expectorations et les selles pour étudier si les états d'anxiété et de dépression des patients sont associés aux résultats métabolomiques susmentionnés, identifier les biomarqueurs correspondants et analyser le rôle de l'anxiété et de la dépression dans la progression de la bronchectasie.

Matériels et Méthodes

1. Collecte des données Critères d'inclusion et d'exclusion

   Critères d'inclusion :

   • Âge ≥ 18 ans
   • Les résultats d'imagerie pulmonaire et la présentation clinique des participants répondent aux critères diagnostiques de la bronchectasie
   • Cliniquement stable (pas d'antibiotiques ou de corticostéroïdes oraux dans les 4 semaines précédant l'inscription) ;
   • Patients prêts à signer le formulaire de consentement et à participer à l'étude.

   Critères d'exclusion :

   • Âge < 18 ans
   • Ne répond pas aux critères diagnostiques de la bronchectasie
   • Participants atteints de mucoviscidose ou ayant subi une transplantation pulmonaire antérieure
   • Participants incapables de coopérer à l'étude en raison d'un dysfonctionnement des systèmes vitaux tels que le cœur, le cerveau, le foie et les reins, ou incapables de participer à l'étude en raison de maladies graves comorbides
   • Participants atteints de troubles actifs, y compris la tuberculose active, l'aspergillose bronchopulmonaire allergique active, l'infection active à mycobactéries non tuberculeuses et la malignité ou la bronchectasie par traction secondaire associée à la fibrose pulmonaire
   • Femmes enceintes ou allaitantes
   • Personnes incapables de fournir un consentement éclairé ou refusant de participer à l'étude clinique

   Collecte des indicateurs démographiques des patients et des résultats des tests de laboratoire. Les indicateurs démographiques (âge, taille, poids), le score mMRC, les résultats des tests de laboratoire, la fonction pulmonaire (VEMS% prédit), les scores radiologiques (score de Reiff modifié, score de Bhalla) ont été collectés lors de l'inscription des participants.

   Évaluation de l'état d'anxiété et de dépression : Tous les patients ont été invités à remplir l'échelle Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS) au départ. Le score pour chaque sous-échelle (dépression et anxiété HADS) varie de 0 à 21 points, un score ≥ 8 indiquant une dépression ou une anxiété probable.

   Évaluation de la sévérité de la maladie : La sévérité de la maladie a été évaluée à l'aide de l'indice de sévérité de la bronchectasie (Bronchiectasis Severity Index, BSI).

2. Méthodes expérimentales de métabolomique Méthodes expérimentales de métabolomique 2.1 Préparation des échantillons 50 µL d'échantillon collecté ont été décongelés sur glace et mélangés avec 200 µL de méthanol : acétonitrile froid (1:1, v/v) contenant l'IS (1 µg/mL). Le mélange a été vortexé vigoureusement, incubé à -20°C pendant 2 h, puis centrifugé à 14 000 g pendant 15 min à 4°C. Le surnageant a été transféré dans un nouveau flacon pour analyse LC-MS. Un échantillon de contrôle qualité (QC) poolé a été préparé en combinant des aliquotes égales de tous les échantillons individuels.

   2.2 Analyse LC-MS La séparation chromatographique a été réalisée sur un système Waters ACQUITY UPLC en utilisant une colonne HSS T3 (2,1 × 100 mm, 1,8 µm) maintenue à 40°C. La phase mobile était composée de (A) eau avec 0,1 % d'acide formique et (B) acétonitrile avec 0,1 % d'acide formique. Un gradient linéaire a été appliqué comme suit : 0-2 min, 2 % B ; 2-10 min, 2 % à 98 % B ; 10-12 min, 98 % B ; 12-12,1 min, 98 % à 2 % B ; 12,1-15 min, 2 % B. Le débit était de 0,4 mL/min et le volume d'injection de 2 µL.

   La spectrométrie de masse a été réalisée sur un système SCIEX TripleTOF 6600+ fonctionnant en modes ESI positif et négatif. Les paramètres étaient définis comme suit : Gaz source d'ions 1 : 60 psi, Gaz source d'ions 2 : 60 psi, Gaz rideau : 35 psi, Température source : 550°C, Tension de pulvérisation d'ions : ±5500 V. Les données ont été acquises en mode d'acquisition dépendant de l'information (IDA).

   2.3 Traitement des données et analyse statistique multivariée Les fichiers de données brutes ont été traités à l'aide du logiciel MS-DIAL pour la détection des pics, l'alignement et la normalisation par rapport à l'IS. La matrice de données résultante a été importée dans le logiciel SIMCA-P (v16.0, Umetrics, Suède) pour une analyse multivariée. Une mise à l'échelle de variance unitaire et un centrage sur la moyenne ont été appliqués avant l'ACP et l'OPLS-DA. Le modèle OPLS-DA a été validé par un test de permutation 200 fois.

   Les métabolites avec une importance de la variable dans la projection (VIP) > 1,0 du modèle OPLS-DA et une valeur p < 0,05 du test t de Student univarié ont été considérés comme statistiquement significatifs.

   2.4 Identification des métabolites Les métabolites significatifs ont été identifiés en comparant leur masse exacte (erreur de masse < 10 ppm) et leurs spectres MS/MS avec les entrées de la base de données HMDB. Lorsque possible, l'identification a été confirmée par comparaison avec des étalons authentiques (confiance niveau 1).

3. Analyse statistique et méthodes des données cliniques :

Les données obtenues pendant l'étude ont été pré-triées. Pour les données continues, des tests de normalité ont d'abord été effectués. Si tous les groupes respectaient la normalité, le test t de Student a été utilisé pour la comparaison entre les groupes. Sinon, le test non paramétrique de la somme des rangs de Wilcoxon a été envisagé. Pour les variables catégorielles, le test du χ² a été utilisé. Les données statistiquement significatives ont été soumises à une analyse de régression logistique multivariée. Un P < 0,05 a été considéré comme statistiquement significatif.

L'analyse statistique de toutes les données a été réalisée avec SPSS (IBM SPSS Statistics 26.0, SPSS Inc., Chicago, IL) et le langage R (version 4.1.3, www.R-project.org/). Tous les tests statistiques étaient bilatéraux, et la signification statistique était fixée à 0,05.