Profils de méthylation de l’ADN à l’échelle du génome dans les monocytes dérivés de patients atteints du syndrome de Sjögren primaire

Le syndrome de Sjögren primaire (pSS) est une maladie auto-immune chronique caractérisée par une infiltration lymphocytaire des glandes exocrines, entraînant une sécheresse muqueuse et des manifestations systémiques affectant des organes tels que les reins, le foie et les poumons. Des preuves émergentes mettent en lumière le rôle de la dysrégulation épigénétique, en particulier de la méthylation de l’ADN, dans la pathogenèse du pSS. Cette étude examine les profils de méthylation de l’ADN à l’échelle du génome dans les monocytes sanguins périphériques de patients atteints de pSS, visant à élucider les contributions épigénétiques aux mécanismes de la maladie.

Caractéristiques des patients et conception de l’étude

L’étude a inclus 11 patients atteints de pSS non traités (10 femmes, 1 homme ; âge moyen 45,3 ± 13,7 ans) et 5 témoins sains (HCs) appariés par âge et sexe. Tous les patients répondaient aux critères de classification 2016 de l’American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism pour le pSS. Les caractéristiques cliniques comprenaient une sécheresse buccale (11/11), une sécheresse oculaire (8/11), des douleurs articulaires (6/11), un gonflement des glandes parotides (3/11) et une maladie pulmonaire interstitielle (4/11). Le profil sérologique a révélé des taux élevés d’IgG (médiane 23,05 g/L), une positivité anti-SSA (11/11), une positivité anti-SSB (9/11) et un score moyen de l’indice d’activité de la maladie de Sjögren de l’EULAR (ESSDAI) de 2,64 ± 1,15. Les monocytes ont été isolés à partir de cellules mononucléées du sang périphérique (PBMCs) en utilisant des microbilles magnétiques CD14, atteignant une pureté >95 %. Le profilage de la méthylation à l’échelle du génome a été réalisé à l’aide de la puce Illumina Infinium Human Methylation 850K BeadChip.

Profils de méthylation différentielle dans les monocytes de pSS

L’analyse comparative a identifié 2 819 positions de méthylation différentielle (DMPs) entre les patients atteints de pSS et les HCs, avec une prédominance d’hypométhylation (1 977 DMPs hypométhylés vs. 842 hyperméthylés). Ces DMPs correspondaient à 1 313 gènes uniques, dont 460 situés dans les régions promotrices des gènes (299 hypométhylés, 129 hyperméthylés, 32 mixtes). Les gènes hypométhylés étaient enrichis dans les voies liées à l’interféron (IFN), telles que IFI44L, MX1, PARP9 et IFITM1, qui sont critiques pour la signalisation de l’IFN de type I. Notamment, IFI44L a montré l’hypométhylation la plus prononcée, avec une différence de valeur β >0,6, suggérant une dysrégulation robuste des voies de l’IFN dans les monocytes de pSS.

Enrichissement fonctionnel des gènes méthylés

L’analyse de l’ontologie génique (GO) a révélé que les gènes hypométhylés étaient associés à la liaison aux antigènes, à la régulation transcriptionnelle (par exemple, l’activité de l’ARN polymérase II) et à l’adhésion cellulaire. Les processus biologiques incluaient la signalisation de l’IFN-γ, la présentation des antigènes et les voies métaboliques. L’analyse des voies de la Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) a mis en évidence un enrichissement dans l’infection par le virus d’Epstein-Barr, l’infection par le virus T-lymphotrope humain de type 1, la maladie thyroïdienne auto-immune et le rejet de greffe. Les voies métaboliques, telles que le diabète de type 1 et la signalisation de la protéine kinase activée par l’AMP (AMPK), étaient également impliquées. Ces résultats soulignent l’interaction entre la dysrégulation immunitaire, le mimétisme viral et les altérations métaboliques dans le pSS.

Chevauchement avec les cellules épithéliales des glandes salivaires

L’analyse comparative avec des données publiquement disponibles provenant de cellules épithéliales des glandes salivaires (SGECs) de patients atteints de pSS a révélé 20 DMPs chevauchants correspondant à 12 gènes (PTPRN2, TNK1, WDR8, TSPAN9, VIPR2, OBSCN, KCNT1, ZNF703, NEURL3, LMX1B, LOC146336, FTSJD2). Les voies partagées incluaient la régulation du cycle cellulaire, la sénescence cellulaire et la signalisation de l’interleukine-17 (IL-17). Ce chevauchement suggère des mécanismes épigénétiques convergents dans les cellules immunitaires et les tissus cibles, potentiellement responsables de la dysfonction glandulaire et de l’inflammation systémique.

Corrélations cliniques et associations sérologiques

Des analyses de sous-groupes ont exploré les associations entre les profils de méthylation et les caractéristiques cliniques. Les patients avec des taux sériques élevés d’IgG (≥18 g/L) ont montré un enrichissement dans les voies de signalisation Notch, le métabolisme du pyruvate et le métabolisme de la tyrosine, reliant la reprogrammation métabolique à l’hyperactivité des cellules B. Les patients doublement positifs pour anti-SSA/SSB (DP) ont affiché 1 230 DMPs (984 gènes), contre seulement 54 DMPs (27 gènes) chez les patients simplement positifs pour anti-SSA (SP). Les DMPs spécifiques aux DP étaient enrichis dans la signalisation Ras, la biogenèse des ribosomes et les voies AMPK, tandis que les patients SP montraient un enrichissement limité dans la signalisation Notch. Ces résultats suggèrent que le statut des autoanticorps influence les paysages épigénétiques, avec les patients DP présentant une dysrégulation plus large des voies.

Perspectives mécanistiques et implications pathogéniques

La prédominance de l’hypométhylation dans les monocytes de pSS s’aligne avec les études antérieures sur les cellules T CD4+, les cellules B et les SGECs, indiquant un décalage épigénétique systémique vers l’activation immunitaire. L’hypométhylation des gènes inductibles par l’IFN (IFI44L, MX1) peut perpétuer l’activation de la signature IFN, une caractéristique du pSS. Les voies défectueuses de présentation des antigènes, mises en évidence par l’hypométhylation des gènes HLA, pourraient altérer la tolérance immunitaire, favorisant la production d’autoanticorps. Les altérations des voies métaboliques, en particulier dans l’AMPK et le métabolisme du pyruvate, peuvent refléter des réponses adaptatives au stress inflammatoire, influençant la différenciation des monocytes et la sécrétion de cytokines.

Le chevauchement entre les profils de méthylation des monocytes et des SGECs met en lumière des facteurs épigénétiques communs de la pathologie glandulaire. Par exemple, l’enrichissement de la voie IL-17 peut favoriser l’inflammation glandulaire, tandis que la dysrégulation du cycle cellulaire pourrait exacerber les dommages tissulaires. La signalisation Notch, impliquée à la fois chez les patients à IgG élevée et dans les modèles auto-immuns, peut améliorer la différenciation des macrophages et la production de cytokines, contribuant à l’inflammation chronique.

Limites et directions futures

Bien que cette étude fournisse des profils de méthylation complets, une validation fonctionnelle des gènes et voies candidats est nécessaire. Des études longitudinales pourraient clarifier si les changements de méthylation précèdent l’apparition de la maladie ou résultent de l’inflammation. Des cohortes plus importantes sont nécessaires pour valider les associations avec les sous-groupes cliniques (par exemple, la positivité anti-SSB, la maladie pulmonaire interstitielle). Des études mécanistiques explorant l’activité de DNMT3A et TET2 dans les monocytes de pSS pourraient révéler des cibles thérapeutiques pour moduler la dysrégulation épigénétique.

Conclusion

Cette analyse à l’échelle du génome identifie des altérations significatives de la méthylation de l’ADN dans les monocytes de pSS, mettant en évidence l’hypométhylation des gènes liés à l’IFN et à la régulation immunitaire. La convergence des changements épigénétiques dans les monocytes et les SGECs souligne leur rôle synergique dans la pathogenèse de la maladie. Ces résultats améliorent la compréhension des mécanismes du pSS et mettent en lumière des biomarqueurs potentiels pour le diagnostic et la thérapie ciblée.

doi.org/10.1097/CM9.0000000000001451