Une étude récente publiée dans eBioMedicine a réalisé une analyse multi-omique des interactions hôte-microbe dans le psoriasis.
Sommaire
Arrière-plan
Le psoriasis est une maladie inflammatoire systémique courante qui touche jusqu’à 3 % de la population mondiale. Cela peut entraîner des comorbidités telles que le diabète, le rhumatisme psoriasique et les maladies cardiovasculaires.
Selon les caractéristiques de la maladie, il existe plusieurs sous-types cliniques de psoriasis. Différents facteurs, tels que la barrière épidermique, les facteurs environnementaux et le système immunitaire, ont été impliqués dans le développement et la progression du psoriasis.
Le psoriasis n'a pas de traitement définitif et reste un fardeau psychologique et économique important. La composition et la diversité du microbiome cutané psoriasique sont différentes de celles d'une peau saine.
Il a été suggéré que les interactions entre l'hôte et le microbe sont impliquées dans le développement du psoriasis. De plus, une dysbiose du microbiome cutané a été signalée dans le psoriasis ; cependant, les recherches sur les interactions entre le microbiote et l'hôte à l'aide de données omiques multicouches font défaut.
À propos de l'étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont mené une analyse multiomique des interactions hôte-microbe dans le psoriasis. Ils ont utilisé les données de la cohorte microbes sur les allergies et l’auto-immunité liées à la peau (MAARS).
Des personnes atteintes de psoriasis en plaques et des volontaires sains ont été recrutés. Les personnes atteintes de maladies auto-immunes, ayant récemment utilisé des antibiotiques, ayant suivi une photothérapie, ayant utilisé des produits biologiques ou ayant suivi un traitement immunosuppresseur ont été exclues.
Des biopsies cutanées et des échantillons de microbiome ont été obtenus à partir de sites de maladie actifs et de zones adjacentes non lésionnelles du bas du dos de patients atteints de psoriasis. Des échantillons des régions correspondantes ont été obtenus à partir d'individus sains.
Tous les sujets ont subi un examen physique et leurs antécédents médicaux ont été obtenus. L’ADN a été extrait d’échantillons de microbiome pour un séquençage métagénomique par fusil de chasse, et l’ARN a été isolé d’échantillons de biopsie pour une analyse transcriptionnelle.
Une analyse pondérée du réseau de corrélation génique (WGCNA) a été réalisée à l'aide de données d'expression génique. Un séquençage métagénomique complet a été réalisé pour identifier les caractéristiques fonctionnelles et taxonomiques du microbiome.
Les tests de Mann-Whitney et de Kruskal-Wallis ont été utilisés pour les comparaisons de groupe. Les corrélations de Spearman ont été estimées et ajustées en fonction de l'âge et du sexe. Les associations multivariées entre les phénotypes et le microbiote ont été analysées.
Résultats
Au total, 116 patients atteints de psoriasis et 102 individus sains ont été inclus. Le transcriptome cutané des lésions psoriasiques était très différent de celui des échantillons psoriasiques non lésionnels. WGCNA a identifié six modules annotés avec des termes d'ontologie génétique (GO).
Un module était positivement associé au score de l’indice de surface et de gravité du psoriasis (PASI) et était enrichi en voies liées à l’inflammation.
Les corrélations de Spearman entre le score PASI et les gènes de l’hôte ont été estimées séparément pour les groupes lésionnels et non lésionnels.
Cette étude a révélé des fonctions liées à la réponse antivirale dans les deux groupes. Des réseaux associés à l'interféron (IFN) ont été identifiés dans les réseaux d'interaction protéine-protéine (IPP) dans les deux groupes.
De plus, un algorithme de déconvolution des leucocytes a été utilisé pour détecter les modifications cellulaires liées au psoriasis. L’algorithme a révélé des différences significatives dans les fractions cellulaires de la peau lésée par rapport à celles de la peau psoriasique saine et non lésionnelle.
Il a prédit une augmentation des monocytes, des cellules endothéliales, des cellules T CD4 (cluster of differentiation 4), des kératinocytes et des cellules dendritiques plasmacytoïdes dans la peau lésionnelle et une diminution des fibroblastes, des adipocytes sous-cutanés et des cellules souches adipeuses.
En outre, 13 espèces microbiennes ont été enrichies dans les catégories PASI légères, modérées et sévères. Parmi celles-ci, 11 espèces étaient significativement associées à la lésion psoriasique.
L'abondance de Corynebacterium simulans a été élevé dans les catégories PASI modérée et sévère dans les groupes lésionnels et non lésionnels.
Cependant, Cutibacterium acnes était moins abondante dans la peau psoriasique que dans la peau saine. Il y avait une corrélation positive entre C. simulans et l'abondance de lymphocytes T CD4, de cellules dendritiques et de kératinocytes. De plus, l’équipe a découvert des interactions significatives entre le microbiome cutané et l’expression des gènes cutanés dans le psoriasis.
Plus précisément, l'abondance de C. acnes et C. simulans ont montré des corrélations significatives avec l'expression de divers gènes de l'hôte, en particulier des gènes inductibles par l'IFN, tels que IFI27 et IFIH1.
De plus, les caractéristiques fonctionnelles du microbiome étaient significativement différentes entre les lésions psoriasiques et les peaux saines et sans lésions. Le regroupement hiérarchique des familles de gènes microbiens a révélé deux groupes distincts au sein du groupe des lésions psoriasiques.
Micrococcus jaune était moins abondant dans les lésions psoriasiques que dans la peau psoriasique saine ou non lésionnelle et dans le groupe 1 par rapport au groupe 2.
Le groupe 1 présentait une expression plus faible des voies métaboliques microbiennes, à l'exception de la respiration aérobie I, tandis que l'expression des gènes de l'hôte, tels que l'interleukine (IL)-19 et l'IL-36A, était régulée à la hausse. Le groupe 1 était enrichi pour les voies liées à la réponse des lipopolysaccharides et à la réponse cellulaire aux stimuli biotiques.
Conclusions
L'étude a examiné la relation entre les gènes de l'hôte et les caractéristiques microbiennes du psoriasis. Les résultats indiquent des associations entre les réponses antivirales et C. simulans avec sévérité psoriasique.
Deux groupes de psoriasis présentant des caractéristiques distinctes en fonction de l'hôte et des microbes ont été identifiés. De plus, les résultats suggèrent que la modulation simultanée du microbiote et les thérapies immunomodulatrices pourraient bénéficier aux patients atteints de psoriasis.
