Dans une étude récente publiée dans Génomique Physiologique, un groupe de chercheurs a exploré comment les hormones sexuelles et les chromosomes influencent l’inflammation allergique et l’expression des gènes chez des souris de génotype à quatre cœurs (FCG) exposées aux acariens (HDM).
Arrière-plan
L’asthme, qui touche plus de 300 millions de personnes dans le monde, présente des différences notables de prévalence entre les sexes, plus élevées chez les enfants de sexe masculin et chez les femmes adultes, ce qui suggère l’influence des hormones sexuelles. Des études établissent un lien entre l’axe hypothalamo-gonadique-hypophysaire, la fonction pulmonaire et l’immunité, et des facteurs génétiques, en particulier les variations du chromosome X, contribuent aux traits de l’asthme spécifiques au sexe.
L’infiltration inflammatoire de cellules pulmonaires, aggravée par des allergènes environnementaux comme les HDM, en particulier les espèces Dermatophagoides, entraîne une inflammation des voies respiratoires. Bien que les réponses aux HDM spécifiques au sexe et à la souche soient documentées, l’impact exact des chromosomes sexuels et des hormones sur l’asthme reste flou, ce qui nécessite des recherches plus approfondies sur ces interactions complexes pour une meilleure gestion de l’asthme.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, des souris FCG avec un fond C57BL/6J ont été obtenues auprès des laboratoires Jackson et élevées en interne. Ces souris, génotypées comme XX-mâle (XXM), XX-femelle (XXF), XY-mâle (XYM) ou XY-femelle (XYF) par réaction en chaîne par polymérase génomique (PCR), ont été regroupées en ensembles témoins et expérimentaux à Âgé de 8 à 10 semaines, conformément aux directives du National Institute of Health et à l’approbation du Bloomington Institutional Animal Care and Use Committee.
Le groupe expérimental a reçu une instillation intranasale d’une solution de HDM dérivée de l’espèce Dermatophagoides cinq fois par semaine pendant cinq semaines. Le groupe témoin a reçu de la même manière une solution saline tamponnée au phosphate (PBS). Cette procédure a été réalisée après une anesthésie légère à l’aide de pointes de pipettes.
Le liquide de lavage pulmonaire a été collecté pour la numération cellulaire, tandis que les tissus pulmonaires ont été utilisés pour l’extraction de l’acide ribonucléique (ARN) et l’analyse de l’expression génique, impliquant des tests TempO-Seq et le traitement des données avec GraphPad Prism et DESeq2 dans R.
Enfin, QIAGEN Ingenuity Pathway Analysis a été utilisée pour examiner des réseaux de gènes différentiellement exprimés, en se concentrant spécifiquement sur les voies canoniques liées à l’asthme et à l’inflammation pulmonaire.
Résultats de l’étude
Dans l’étude, les souris FCG ont été soumises à du PBS ou du HDM intranasal pendant cinq semaines. L’analyse a indiqué une tendance vers une augmentation du nombre de neutrophiles et d’éosinophiles dans le groupe HDM, en particulier dans le génotype XYF, bien que ces augmentations ne soient pas statistiquement significatives. Cette tendance a également été observée, dans une moindre mesure, dans les génotypes XXF et XXM. Lors de la comparaison des génotypes, aucun changement significatif dans le nombre d’éosinophiles et de neutrophiles n’a été observé chez les animaux exposés au HDM par rapport au PBS.
L’étude a également mené une analyse approfondie de l’expression génique à l’aide de Tempo-Seq dans les tissus pulmonaires des souris témoins et exposées au HDM. L’objectif était d’identifier les gènes différentiellement exprimés (DEG) et la majorité des DEG étaient régulés positivement dans tous les génotypes en réponse au HDM, les souris XXM étant une exception. Les DEG importants sont présentés dans diverses figures et tableaux de l’étude. Il est intéressant de noter que la réponse variait selon les génotypes, avec un nombre différent de gènes régulés positivement et négativement observés.
Une division plus poussée des animaux basée sur les chromosomes sexuels et les gonades a révélé davantage de gènes régulés négativement chez les souris XX par rapport aux souris XY lorsqu’elles étaient confrontées au HDM. Cependant, aucune différence génétique significative n’a été observée entre les souris XX et XY soumises à une épreuve HDM. En revanche, un nombre important de gènes étaient exprimés de manière différentielle entre les groupes féminins et masculins atteints de HDM, avec un mélange de gènes régulés positivement et négativement.
Ingenuity Pathway Analysis (IPA) a fourni des informations sur les principaux régulateurs en amont et les voies canoniques impliquées dans les réponses au défi HDM. Notamment, différentes voies ont été enrichies dans divers groupes génotypiques. Par exemple, la voie de signalisation des récepteurs des glucocorticoïdes était importante dans les groupes XYM et XXF, tandis que la voie d’activation du récepteur farnésoïde X (FXR)/rétinoïde X (RXR) était unique au groupe XYM.
L’étude a également observé que les réponses inflammatoires et les maladies immunologiques étaient courantes dans tous les groupes lorsque l’on comparait des animaux présentant les mêmes chromosomes ou hormones sexuelles.
En termes de fonctions moléculaires et cellulaires, des différences ont été constatées en fonction des chromosomes sexuels et des gonades. Par exemple, les DEG du groupe XXM HDM étaient principalement associés à la prolifération de diverses lignées cellulaires, notamment des lymphocytes et des cellules gonadiques. En revanche, la majorité des DEG du groupe XXF HDM, connus pour diminuer l’inflammation, étaient régulés négativement.
Le groupe XYM a présenté des DEG affectant l’inflammation chronique, et dans le groupe avec des chromosomes féminins (XXF contre XXM), les DEG étaient liés à des processus inflammatoires dans le système respiratoire.
Enfin, dans le groupe comportant des gonades femelles, les fonctions cellulaires telles que la mort cellulaire, la survie et le développement étaient principalement associées aux DEG identifiés. En revanche, dans le groupe comportant des gonades mâles, la plupart des DEG connus pour augmenter l’inflammation étaient régulés négativement.
