Une nouvelle étude met en lumière les différences entre les sexes dans l’inflammation allergique des voies respiratoires

Dans une étude récente publiée dans Génomique physiologique, Un groupe de chercheurs a examiné comment les hormones sexuelles et les chromosomes influencent l’inflammation allergique et l’expression des gènes chez des souris de génotype à quatre noyaux (FCG) exposées aux acariens (HDM).

arrière-plan

L’asthme, qui touche plus de 300 millions de personnes dans le monde, présente des différences de prévalence significatives entre les sexes, étant plus élevées chez les enfants de sexe masculin et chez les femmes adultes, ce qui suggère une influence des hormones sexuelles. Des études relient l’axe hypothalamo-gonadique-hypophysaire à la fonction pulmonaire et à l’immunité, et des facteurs génétiques, en particulier les variations du chromosome X, contribuent aux caractéristiques de l’asthme spécifiques au sexe.

L’infiltration inflammatoire des cellules pulmonaires, exacerbée par des allergènes environnementaux tels que les HDM, en particulier les espèces Dermatophagoides, entraîne une inflammation des voies respiratoires. Bien que des réponses spécifiques au sexe et à la souche aux HDM aient été documentées, l’influence exacte des chromosomes sexuels et des hormones sur l’asthme reste floue, ce qui nécessite des recherches plus approfondies sur ces interactions complexes pour un meilleur traitement de l’asthme.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, des souris FCG sur fond C57BL/6J ont été achetées auprès de Jackson Laboratories 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 âgés de 8 à 10 semaines. , conformément aux directives des National Institutes of Health et à l’approbation du comité institutionnel de protection et d’utilisation des animaux de Bloomington.

Le groupe expérimental a reçu une instillation intranasale de solution de HDM provenant 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 à l’aide de pointes de pipettes après une légère anesthésie.

Le liquide de lavage pulmonaire a été collecté pour le comptage cellulaire, tandis que le tissu pulmonaire a été utilisé pour l’extraction de l’acide ribonucléique (ARN) et l’analyse de l’expression génique, y compris les tests TempO-Seq et le traitement des données avec GraphPad Prism et DESeq2 dans R.

Enfin, l’analyse QIAGEN Ingenuity Pathway a été utilisée pour examiner des réseaux de gènes exprimés différentiellement, en mettant l’accent sur les voies canoniques associées à l’asthme et à la pneumonie.

Résultats de l’étude

Dans l’étude, des souris FCG ont été exposées à du PBS ou du HDM intranasal pendant cinq semaines. L’analyse a montré une tendance à l’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. Lorsque les génotypes ont été comparés, 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 effectué une analyse approfondie de l’expression génique à l’aide de Tempo-Seq dans le tissu pulmonaire 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 en réponse au HDM dans tous les génotypes, à l’exception des souris XXM. 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, différents nombres de gènes régulés positivement et négativement étant observés.

Une division plus poussée des animaux basée sur les chromosomes sexuels et les gonades a révélé que davantage de gènes étaient 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 trouvée entre les souris soumises à une épreuve XX et XY-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.

L’Ingenuity Pathway Analysis (IPA) a fourni un aperçu des principaux régulateurs en amont et des voies canoniques impliquées dans les réponses au défi HDM. Notamment, différentes voies de signalisation ont été enrichies dans différents groupes génotypiques. Par exemple, la voie de signalisation du récepteur des glucocorticoïdes était importante dans les groupes XYM et XXF, tandis que la voie d’activation du récepteur farnésoïde X (FXR)/rétinoïde X (RXR) n’était présente que dans le groupe XYM.

L’étude a également révélé que lorsque l’on comparait des animaux présentant des chromosomes ou des hormones du même sexe, les réactions inflammatoires et les maladies immunologiques étaient courantes dans tous les groupes.

Des différences dues aux chromosomes sexuels et aux gonades ont été identifiées dans les fonctions moléculaires et cellulaires. Par exemple, les DEG du groupe XXM-HDM étaient principalement associés à la prolifération de diverses lignées cellulaires, notamment les lymphocytes et les cellules gonadiques. En revanche, la majorité des DEG connus pour réduire l’inflammation dans le groupe soumis au XXF-HDM étaient régulés négativement.

Le groupe XYM a présenté des DEG affectant l’inflammation chronique, et dans le groupe des chromosomes féminins (XXF contre XXM), les DEG étaient liés aux processus inflammatoires du système respiratoire.

Enfin, dans le groupe des gonades féminines, les fonctions cellulaires telles que la mort cellulaire, la survie et le développement étaient principalement associées aux DEG identifiés. En revanche, dans le groupe gonadique masculin, la plupart des DEG connus pour augmenter l’inflammation étaient régulés négativement.