Pourquoi certaines parties du corps sont-elles plus sujettes aux maladies de la peau que d’autres ?
Deux nouvelles études de l’UC Davis Health ont exploré comment les différences de composition de la peau peuvent entraîner des affections dermatologiques, telles que le psoriasis et la dermatite atopique.
« La peau n’a pas une composition uniforme dans tout le corps », a déclaré Emanual Maverakis, professeur de dermatologie, de microbiologie médicale moléculaire à l’UC Davis et auteur principal des deux études. « Les différentes caractéristiques de la peau à différents endroits du corps peuvent affecter la sensibilité de la peau à certaines maladies. »
Les maladies de la peau affectent environ 84,5 millions d’Américains. Le vieillissement, les traumatismes et les facteurs environnementaux et génétiques peuvent entraîner un large éventail d’affections cutanées.
Le site du corps détermine la structure et la fonction de la peau et la sensibilité aux maladies
La peau est le plus grand organe du corps. Il a une superficie moyenne d’environ 20 pieds carrés – c’est la taille d’une pièce de 4′ par 5′ ! Sa couche la plus externe (l’épiderme) possède une matrice lipidique composée d’acides gras libres, de cholestérol et de céramides (une famille de molécules lipidiques cireuses).
Cette couche doit répondre aux enjeux environnementaux propres à chaque zone du corps. Par exemple, la peau du visage doit être fine et souple pour s’adapter aux expressions faciales. La peau qui recouvre le talon du pied doit être épaisse et rigide pour résister à la force et la protéger des objets sur lesquels nous marchons.
La composition de la peau dépend de plusieurs facteurs, dont la structure de la barrière cutanée, les types de cellules et les gènes qu’elles expriment.
Jusqu’à récemment, on savait peu de choses sur les processus cellulaires et moléculaires à l’origine de ces différences. Dans la première étude, les chercheurs ont montré les mécanismes qui conduisent à ces changements structurels de la peau.
L’épiderme a une structure «brique et mortier»: des molécules comme les céramides, le cholestérol et les acides gras constituent le «mortier» et les cellules appelées kératinocytes sont les «briques».
Les chercheurs ont utilisé le séquençage unicellulaire pour caractériser la façon dont les kératinocytes diffèrent selon les différents sites du corps. Ils ont également utilisé un profilage moléculaire ciblé pour caractériser les molécules qui forment le « mortier » entre les kératinocytes. Ils ont ensuite examiné comment ces différences d’expression génique correspondaient aux différences de composition dans les structures lipidiques et protéiques à travers les sites corporels. Ces expériences ont expliqué pourquoi la peau est si différente selon les sites du corps.
Les différences de composition des lipides et des protéines de la peau sur différents sites du corps peuvent également expliquer pourquoi différentes maladies de la peau se retrouvent sur différents sites du corps. En caractérisant les altérations lipidiques spécifiques associées à diverses maladies de la peau, les chercheurs ont découvert que les lipides collés à un morceau de ruban adhésif appliqué sur la peau étaient suffisants pour diagnostiquer un patient atteint d’une maladie cutanée particulière.
« Ces découvertes conduiront à des tests non diagnostiques pour les maladies dermatologiques courantes », a déclaré le co-auteur principal, le scientifique du projet Alexander Merleev.
« Ces différences sont également pertinentes pour la conception future des produits de soins de la peau », a déclaré Stephanie Le, résidente en dermatologie et co-auteure principale de l’étude. « Ils démontrent comment les produits de soins de la peau doivent être spécifiquement formulés pour correspondre au site corporel particulier sur lequel ils seront appliqués. »
Psoriasis et système immunitaire
Dans la deuxième étude, l’équipe de recherche a étudié comment les cellules de la peau interagissent avec le système immunitaire.
Auparavant, on savait que les kératinocytes pouvaient sécréter des substances qui à la fois augmentent et diminuent l’inflammation. En utilisant le séquençage unicellulaire pour analyser chaque kératinocyte individuellement, les chercheurs ont observé que ces molécules immunomodulatrices étaient exprimées dans certaines couches de l’épiderme.
Les kératinocytes de la couche la plus basse de l’épiderme sécrètent des molécules immuno-attractrices et anti-inflammatoires immunitaires. Il s’agit d’attirer les cellules immunitaires vers la peau et de les garer en place pour attendre patiemment de combattre tout microbe ou parasite pathogène qui pourrait franchir la barrière physique de la peau. En revanche, ils ont constaté que les kératinocytes de la couche externe de l’épiderme sécrètent des molécules pro-inflammatoires, notamment l’IL-36.
L’IL-36 est un médiateur principal d’un sous-type de psoriasis, une maladie inflammatoire de la peau. L’équipe a découvert que la quantité d’IL-36 dans la peau était régulée par une autre molécule appelée PCSK9 et que les individus présentant des variations dans leur gène PCSK9 étaient prédisposés au développement du psoriasis.
« Notre découverte que différentes couches de la peau sécrètent différents médiateurs immunitaires est un exemple de la façon dont la peau est hautement spécialisée pour interagir avec le système immunitaire. Certaines personnes développent des maladies de la peau, comme le psoriasis, lorsqu’il y a un déséquilibre dans les molécules sécrétées par les différentes couches de la peau. » a déclaré Antonio Ji-Xu, chercheur à l’UC Davis, co-auteur principal de l’étude.
Les deux études ont été publiées dans Aperçu JCI.
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