Analyse de la distribution du nickel par fluorescence X en rayonnement synchrotron dans la dermatite de contact allergique induite par le nickel en phases précoce et tardive chez des cobayes Hartley
La dermatite de contact allergique induite par le nickel (Ni-DCA) constitue un problème de santé mondial majeur, particulièrement prévalent dans les pays développés. Le nickel, un allergène de contact courant, affecte approximativement 10 % des femmes et 1 à 2 % des hommes, principalement en raison d’une exposition fréquente à des bijoux contenant du nickel. Malgré les efforts réglementaires pour limiter l’exposition, comme la directive européenne de restriction du nickel, jusqu’à 21 % des accessoires commercialisés libèrent encore du nickel, et les pièces de monnaie en alliages nickélifères excèdent souvent les seuils d’exposition sûrs. Cette exposition persistante souligne la nécessité de recherches détaillées sur les mécanismes inflammatoires cutanés induits par le nickel et sa distribution tissulaire.
Cette étude visait à explorer le processus de pénétration et la distribution du nickel dans les tissus cutanés durant les phases précoce et tardive de la Ni-DCA chez des cobayes Hartley. Les analyses ont combiné la spectroscopie de fluorescence X micro-synchrotron (SR-m-XRF) et la spectroscopie d’absorption X près du seuil (m-XANES) pour déterminer le profil de concentration du nickel en profondeur et son état chimique dans les tissus.
Quarante cobayes Hartley ont été répartis en quatre groupes selon la concentration de sulfate de nickel (NiSO₄) utilisée pour la sensibilisation et la provocation : groupe 5 % NiSO₄ (sensibilisation à 5 %, provocation à 10 % ; phase tardive), groupe 10 % NiSO₄ (sensibilisation à 10 %, provocation à 10 % ; phase précoce), et groupes témoins positif et négatif. La sensibilisation a été réalisée par application percutanée de NiSO₄ sur une zone épilée du flanc gauche, et la provocation par des tests épicutanés occlusifs sur le flanc droit. Les réactions cutanées (érythème, œdème) ont été évaluées à différents temps après provocation.
Des biopsies pathologiques ont été analysées par SR-m-XRF et m-XANES. Les expériences SR-m-XRF, réalisées à l’Installation de Rayonnement Synchrotron de Pékin (BSRF), utilisaient un rayon X incident monochromatisé à 15 keV, focalisé à 50 μm de diamètre. Les spectres XANES au seuil K du nickel ont été acquis en mode fluorescence sur la ligne 1W2B du BSRF.
Les résultats ont montré une concentration en nickel significativement plus élevée dans les groupes 5 % et 10 % NiSO₄ comparés au témoin négatif. Dans la phase précoce, la concentration était maximale dans les 300 μm superficiels, puis diminuait progressivement. En profondeur (>200 μm), les concentrations étaient similaires entre phases précoce et tardive. La distribution du nickel en phase tardive était homogène, contrairement à un gradient décroissant en phase précoce.
Les données XANES ont révélé des modifications structurales dans les échantillons cutanés par rapport au NiSO₄ 10 %, indiquant que le nickel n’était pas sous forme ionique Ni²⁺ aqueuse, mais lié à des protéines fixatrices. Ceci suggère la formation de complexes nickel-protéines dans la couche cornée, potentiellement impliqués dans la pathogénie de la Ni-DCA.
L’analyse histopathologique a montré en phase tardive un épaississement épidermique, hyperkératose, parakératose, acanthose, angiectasie et infiltration inflammatoire dermique. La phase précoce présentait un œdème intracellulaire, une liquéfaction de la couche basale et une infiltration inflammatoire dermique plus marquée.
En conclusion, la distribution du nickel diffère entre les phases précoce et tardive de la Ni-DCA : accumulation épidermique avec pénétration dermique précoce versus distribution homogène tardive. Le nickel est principalement lié à des protéines cutanées, formant des complexes dans la couche cornée. Les techniques SR-m-XRF et XANES permettent une analyse structurale non invasive et résolue en profondeur, éclairant les mécanismes de la Ni-DCA.
Cette étude souligne l’importance de comprendre la pénétration des haptènes comme le nickel pour développer des stratégies préventives et thérapeutiques. Les protéines fixatrices du nickel dans la couche cornée pourraient constituer des cibles thérapeutiques. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour identifier ces protéines et leur rôle dans la réponse immunitaire.
Enfin, cette recherche démontre le potentiel des techniques synchrotron en dermatologie, permettant une cartographie spatiale et une analyse chimique des allergènes métalliques. Ces approches pourraient faciliter le dépistage de lésions métallo-induites et l’évaluation de leurs effets tissulaires, contribuant au développement de diagnostics et traitements plus précis pour les dermatites de contact.
doi.org/10.4103/0366-6999.233964