Une nouvelle étude classe les éruptions cutanées du CSU en cinq catégories à l’aide d’une modélisation mathématique

Dans une publication récente dans Médecine de la communicationUne étude présente des résultats sur l’urticaire spontanée chronique (UCS), une maladie cutanée caractérisée par des éruptions cutanées soudaines.

Les chercheurs ont analysé différentes étapes de la CSU en examinant la forme et le schéma de ces éruptions cutanées. Ils ont utilisé trois méthodes clés : la modélisation mathématique pour simuler la condition, les expériences en laboratoire en dehors des organismes vivants (in vitro) pour observer les comportements cellulaires et l’analyse des données cliniques des patients.

Cette approche combinée les a aidés à mieux comprendre les différentes conditions pathologiques de la CSU.

Étude: Classification morphologique mathématique des éruptions cutanées selon l’état physiopathologique de l’urticaire chronique spontanée. Source de l’image : judicieusement/Shutterstock.com

arrière-plan

Il n’existe actuellement aucun modèle animal expérimental pour les maladies cutanées humaines. D’où le mécanisme qui contrôle leur pathogenèse in vivo reste flou, ce qui rend difficile la recherche et l’établissement de remèdes contre des maladies telles que la CSU.

Néanmoins, des éruptions cutanées rouges, appelées papules, sont caractéristiques de la CSU et peuvent prendre différentes formes.

Ils apparaissent et disparaissent quotidiennement au fil des semaines ou des décennies et altèrent considérablement la qualité de vie des patients atteints de CSU. Néanmoins, les causes et les conséquences de la pathologie CSU restent encore largement inexplorées.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont collecté des images d’urticaire auprès de 105 patients CSU qui ont demandé un traitement cutané à l’hôpital universitaire d’Hiroshima entre le 1er janvier 2000 et le 15 avril 2022.

Six spécialistes des maladies allergiques cutanées (dermatologues) ont classé la morphologie des roues de chaque patient en deux classes principales, les modèles de bordure et de zone, puis en cinq modèles spécifiques, à savoir les modèles annulaires brisés, annulaires, circulaires, géographiques et de points. comme on le voit dans le in silico Expériences.

Sur la base des critères de géométrie de l’éruption (EGe), les dermatologues ont calculé la fiabilité SB, de la méthode de décompte des voix.

Pour obtenir des résultats avec une plus grande fiabilité, ils ont également calculé la fiabilité (SS) défini comme SS = (SB la sélection du type) × (SB la sélection des classes).

La structure du réseau de cette étude s’est concentrée sur les quatre facteurs qui jouent un rôle clé in vivo Réseau physiopathologique du CSU.

Il s’agissait de (i) la concentration d’histamine libérée par les basophiles ((HB)), (ii) l’expression du TF sur les cellules endothéliales vasculaires ((TF)), (iii) les facteurs de coagulation libérés par les vaisseaux sanguins ((C)) et (iv ) Histamine libérée par les mastocytes ((HM)). De plus, ce modèle intègre la dynamique intravasculaire et extravasculaire observée en CSU.

Résultats

Le nouveau modèle mathématique de l’urticaire spontanée chronique (CSU) développé dans cette étude a classé avec succès les éruptions cutanées de CSU en cinq groupes différents. Chaque groupe est caractérisé par des signatures uniques liées aux niveaux d’histamine, aux basophiles, aux mastocytes et aux facteurs de coagulation.

L’exactitude de la classification du modèle était de 87,6 %, ce qui correspond aux évaluations de six dermatologues. Ce niveau de concordance s’est avéré statistiquement significatif et n’est pas dû au hasard, comme le montre la valeur P.

En outre, les données caractérisées par une grande fiabilité (appelées SS) ont montré que les modèles d’éruption géographiques et circulaires étaient plus courants que les modèles de limites. Ceci suggère que la structuration des zones est un mécanisme moléculaire prédominant se produisant chez différents patients et types d’urticaire.

En outre, l’analyse du réseau a révélé que l’état de la coagulation détermine probablement les limites des papules, mais que la libération spontanée d’histamine par les mastocytes est un facteur dans la taille et la forme variables des papules.

L’étude a révélé que le facteur tissulaire (TF) et les mastocytes avaient un lien significativement plus élevé avec les réseaux examinés, ce qui suggère que leur comportement pourrait influencer les formes d’épidémies d’urticaire spontanée chronique (CSU).

Il a également été observé que la dégradation ou l’activation du TF jouait un rôle important dans la définition des caractéristiques des modèles de limites et de zones dans les éruptions de CSU.

La recherche a mis en évidence un lien spécifique entre une activation élevée du TF et le modèle de zone (par opposition au modèle de frontière) dans son analyse théorique. Cette découverte conduit à recommander des études futures pour valider expérimentalement cette association, notamment en mesurant des biomarqueurs de la coagulation tels que PF1+2 et D-dimères.

En outre, l’étude suggère que l’association du motif de roue dans le CSU avec des biomarqueurs indicatifs de l’auto-immunité et de l’activation des mastocytes et des basophiles nécessite des recherches plus approfondies.

Les auteurs ont également constaté que la dynamique de la formation d’espaces intracellulaires, influencée par le commutateur TF, est cruciale pour le développement de modèles d’éclatement et le début de la formation de papules.

Enfin, l’étude suggère que la libération spontanée d’histamine par les mastocytes pourrait être un facteur clé pour distinguer les schémas annuels brisés et annulaires de CSU.

Conclusions

Dans cette étude, les chercheurs ont adopté une approche par étapes pour extraire les propriétés géométriques des éruptions cutanées chez les patients CSU, les relier aux valeurs des paramètres du modèle mathématique conceptuel CSU et identifier toutes les étapes physiopathologiques séquentielles impliquées dans le développement du CSU. structurellement in silico.

Le modèle d’étude a également montré que le TF et l’histamine libérés par les mastocytes étaient cruciaux pour le développement de différents modèles d’éruption chez les patients CSU.

Par conséquent, les critères EGe pourraient s’avérer être un excellent outil pratique permettant aux cliniciens de déterminer les schémas de poussées des patients CSU à l’avenir.

De plus, cette approche de modélisation mathématique peut être appliquée à diverses autres maladies cutanées caractérisées par la formation d’une morphologie géométrique, telles que : B. Psoriasis, érythème gyratum repens, teigne corporelle, érythème multiforme et maladie bulleuse auto-immune.