Profils d’expression génique des cellules mononucléées du sang périphérique de patients atteints de dermatite atopique stimulées par Malassezia globosa

La dermatite atopique (DA) est une maladie inflammatoire chronique de la peau caractérisée par des réponses immunitaires dysrégulées. La levure Malassezia, en particulier Malassezia globosa et Malassezia restricta, a été impliquée dans la pathogenèse de la DA en raison de sa colonisation sur la peau lésionnelle. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents à son interaction avec les cellules immunitaires de l’hôte restent mal compris. Cette étude a examiné les changements transcriptomiques dans les cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) de patients atteints de DA et de témoins sains après stimulation par M. globosa, dans le but d’élucider son rôle dans la dysrégulation immunitaire.

Conception de l’étude et caractéristiques des participants

L’étude a inclus trois patients masculins atteints de DA sévère (scores de l’indice d’étendue et de gravité de l’eczéma [EASI] >21) et trois témoins sains masculins appariés selon l’âge. Les patients atteints de DA étaient âgés de 8, 10 et 12 ans, avec des scores EASI de 22,7, 24,2 et 55,2, respectivement. Les témoins sains étaient âgés de 8, 9 et 13 ans. Les critères d’exclusion comprenaient l’utilisation récente de glucocorticostéroïdes, d’immunosuppresseurs, d’antihistaminiques, de médicaments topiques, ou la présence de maladies cutanées concomitantes, de cancer ou de maladies systémiques graves. L’approbation éthique a été obtenue du Comité d’éthique du Collège de médecine clinique et du Premier Hôpital affilié du Collège médical de Chengdu (No. 2018CYFYHEC-BA-28), conformément à la Déclaration d’Helsinki. Le consentement éclairé a été obtenu de tous les participants.

Isolation et stimulation des PBMC

Du sang périphérique (5 mL) a été prélevé chez chaque participant et superposé sur un milieu de séparation des lymphocytes (Hao Yang, Tianjin, Chine). Après centrifugation à 2000 tr/min pendant 25 minutes, la couche de PBMC a été extraite, lavée deux fois et resuspendue dans un milieu de culture (RPMI-1640 avec 20 % de sérum fœtal bovin, 100 U/mL de streptomycine et 100 µg/mL de pénicilline) à une densité de 1 × 10⁶ cellules/mL. Les cellules ont été cultivées dans des plaques à six puits (6 mL/puits) à 37°C avec 5 % de CO₂ pendant 24 heures. Ensuite, les cellules ont été divisées en deux groupes : l’un traité avec 0,6 mL de suspension de M. globosa (CBS7874) (1 × 10⁶ cellules/mL) et l’autre avec du milieu de culture seul. Après 48 heures d’incubation, les cellules ont été centrifugées, lysées avec du Trizol (Ambion, États-Unis) et stockées à −80°C pour l’extraction d’ARN. Les surnageants ont été conservés pour l’analyse des cytokines.

Profilage de l’expression génique et analyse des données

Le profilage de l’expression génique a été réalisé en utilisant la puce Affymetrix Human Prime View (OE Biotech Co., Chine). Les gènes différentiellement exprimés (DEGs) ont été identifiés en utilisant un seuil de changement de pli (≥2) et un test t (P <0,05). Les données brutes et analysées ont été déposées dans le Gene Expression Omnibus (GSE139247). Une analyse d'enrichissement fonctionnel des termes Gene Ontology (GO) et des voies Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) a été réalisée. Les niveaux d'interleukine (IL)-4 et d'IL-13 dans les surnageants ont été quantifiés par ELISA (Abcam, Royaume-Uni).

Expression génique différentielle chez les patients atteints de DA par rapport aux témoins sains

La stimulation par M. globosa a induit 356 DEGs (188 régulés à la hausse, 168 régulés à la baisse) dans les PBMC des patients atteints de DA et 110 DEGs (60 régulés à la hausse, 50 régulés à la baisse) chez les témoins sains. Seuls dix gènes chevauchants (8 régulés à la hausse, 2 régulés à la baisse) étaient communs aux deux groupes, indiquant des réponses transcriptionnelles distinctes. L’analyse de regroupement a confirmé des tendances d’expression cohérentes au sein de chaque groupe.

Termes fonctionnels et voies enrichis chez les patients atteints de DA

L’analyse GO a révélé un enrichissement significatif dans les processus liés à la méthylation de l’ADN et à la modification des histones chez les patients atteints de DA. Les enzymes clés comprenaient DNMT3L (régulé à la baisse de 2,44 fois) et TDG (régulé à la hausse de 2,46 fois), suggérant une régulation épigénétique altérée. L’analyse des voies a mis en évidence l’activation des voies suivantes :

1. Voie du récepteur Fc gamma (FcgR): Impliquée dans la phagocytose et la clairance des complexes immuns.
2. Voie du récepteur Fc epsilon (FceRI): Liée à l’activation des mastocytes et à la production de cytokines Th2.
3. Voie Ras: Régule l’endocytose des monocytes/macrophages.
4. Voie des récepteurs de type NOD (NLR): Médie la différenciation des lymphocytes T spécifiques de l’antigène.

En revanche, les témoins sains ont montré un enrichissement dans moins de voies, sans chevauchement avec les voies de signalisation des patients atteints de DA.

Production de cytokines et validation

L’ELISA a confirmé des niveaux élevés d’IL-4 et d’IL-13 dans les surnageants des PBMC de patients atteints de DA stimulées par M. globosa, en accord avec les données transcriptomiques. Cela soutient le rôle de M. globosa dans la polarisation des réponses immunitaires de type Th2, une caractéristique de la DA.

Perspectives mécanistiques sur la dysrégulation immunitaire induite par M. globosa

L’étude propose un modèle dans lequel les antigènes de M. globosa sont internalisés par les monocytes/macrophages via l’endocytose médiée par FcgR, formant des complexes immuns. Ces complexes activent FceRI sur les mastocytes, déclenchant la production dépendante de PI3K d’IL-4, d’IL-5 et d’IL-13. Parallèlement, les voies Ras et NLR améliorent la présentation de l’antigène et l’activation des lymphocytes T, amplifiant l’inflammation. Les modifications épigénétiques, telles que la réduction de la méthylation de l’ADN (régulation à la baisse de DNMT3L) et l’augmentation de la déméthylation (régulation à la hausse de TDG), peuvent en outre déstabiliser la régulation immunitaire en favorisant la surexpression de FceRI.

Réponses divergentes chez les patients atteints de DA par rapport aux témoins sains

Le chevauchement minimal des DEGs et des voies entre les patients atteints de DA et les témoins souligne l’impact du fond génétique et immunologique sur les interactions hôte-pathogène. Les patients atteints de DA présentent une sensibilité accrue à M. globosa, probablement en raison d’une dysrégulation immunitaire préexistante, tandis que les témoins sains montrent une réponse plus modérée.

Conclusion

Cette étude fournit des informations approfondies sur les effets transcriptomiques de M. globosa sur les PBMC dans la DA. Les principales découvertes incluent l’identification de voies polarisées Th2, de modificateurs épigénétiques et de mécanismes de détection des pathogènes qui contribuent collectivement à la pathogenèse de la DA. Ces résultats mettent en lumière des cibles thérapeutiques potentielles, telles que la signalisation FcgR/FceRI et les enzymes épigénétiques, pour moduler l’inflammation induite par Malassezia dans la DA.

doi.org/10.1097/CM9.0000000000001512