Microbiome cutané de tous les types d’EB (2023)

Les nouvelles connaissances découvertes dans ce projet décrivent quels microbes (bactéries, champignons et virus) vivent sur la peau. Le nombre et le type constituent le « microbiome » de la peau. La comparaison des changements dans le microbiome de la peau avec et sans ampoules de personnes avec et sans différents types d'EB a permis d'identifier des modèles qui changeaient au cours de la cicatrisation des plaies.

Les cellules immunitaires (neutrophiles) provenant des échantillons de sang se sont révélées plus actives, en particulier dans le JEB, de sorte que des médicaments qui calment le comportement de ces cellules pourraient être explorés comme traitements potentiels.

Une protéine spécifique trouvée dans le liquide des ampoules provenant de personnes sans EB et qui manquait chez les personnes atteintes d'EB pourrait également constituer une nouvelle cible pour les thérapies.

En décembre 2023, le professeur Chapple a publié les résultats de travaux financés par DEBRA UK intitulés Corrélation génotype-phénotype dans l'épidermolyse bulleuse jonctionnelle : indicateurs de gravité. Cela a également été rapporté dans un article grand public.

« Nos recherches ont permis de mieux comprendre le rôle du microbiome cutané, de la teneur en protéines des vésicules et du comportement fonctionnel des neutrophiles dans la cicatrisation de l’EB. Cela peut conduire au développement de nouveaux pansements et de thérapies de rééquilibrage, comme le développement de prébiotiques et de probiotiques. »

Professeur Iain Chapple

94 échantillons d'écouvillons cutanés ont été collectés et l'analyse du microbiome a commencé. Les premiers résultats montrent une différence dans les types de bactéries vivant dans différentes parties du corps et une différence entre celles sur la peau des personnes atteintes de DEB et JEB par rapport aux personnes sans EB.

16 échantillons de liquide de blister EB ont été collectés et étudiés pour déterminer quelles protéines du système immunitaire (cytokines) sont augmentées ou réduites. Cela a fourni des preuves que la réponse immunitaire peut causer des dommages plutôt que guérir dans certains types d'EB.

A mon affiche « La vie de la Terre en une année – passé, présent et futur » résumant les progrès réalisés à ce jour a été présenté à la Society of Investigative Dermatologists en mai 2022.

Chercheur principal : Le professeur Iain Chapple est professeur de parodontologie et directeur de la faculté de médecine dentaire de l'Université de Birmingham au Royaume-Uni et consultant en dentisterie restauratrice.

Il dirige une équipe solide au sein du groupe de recherche parodontale de Birmingham et est directeur de la recherche à l'Institut des sciences cliniques de l'Université de Birmingham. Iain dirige un service national clinique bucco-dentaire pour les patients adultes atteints d'EB en étroite collaboration avec le professeur Adrian Heagerty, dermatologue consultant et expert en EB. Iain a reçu la médaille Charles Tomes du Royal College of Surgeons en 2012 pour ses recherches ainsi que l'International Association of Dental Research Distinguished Scientist for Periodontal Research en 2018.

Co-chercheurs : Dr Sarah Kuehne, Dr Josefine Hirschfeld, Dr Melissa M Grant et Pr Adrian Heagerty

« Nous sommes extrêmement heureux du financement accordé par DEBRA à ce projet, en particulier compte tenu du soutien et de l'intérêt marqués de nos patients atteints d'EB et des délégués lors du week-end des membres DEBRA 2019. Cela nous permettra de répondre à des questions fondamentales sur les bactéries qui vivent sur la peau et colonisent les plaies, et sur l'effet qu'elles peuvent avoir sur la façon dont notre système immunitaire y réagit et sur la façon dont les sites d'ampoules cicatrisent. En fin de compte, nous espérons que cela contribuera à l'avenir à développer de nouvelles approches thérapeutiques. »

Professeur Iain Chapple

Pour en savoir plus sur ce projet, vous pouvez consulter la présentation du DEBRA Members' Weekend 2018 ici

Titre de la subvention : Caractérisation du microbiome cutané et étude de la fonction des neutrophiles chez les patients atteints d'épidermolyse bulleuse.

Qu'est-ce qui est en cours d'investigation ?
Cette recherche étudiera les différentes bactéries présentes sur la peau des personnes atteintes d'épidermolyse bulleuse (EB). Le corps humain a deux fois plus de cellules bactériennes que les cellules humaines, nous sommes donc en fait un mélange complexe d'éléments humains et bactériens, et la santé nécessite que notre système immunitaire vive en harmonie avec nos bactéries. La plupart de ces bactéries sont amicales. Cependant, dans les plaies EB, les bactéries peuvent changer et provoquer des infections, retarder la cicatrisation des plaies, entraînant des cicatrices. Actuellement, les bactéries vivant sur la peau des personnes atteintes d'EB ne sont pas bien connues. Ce groupe prévoit d'étudier quelles bactéries sont présentes dans la peau des personnes atteintes d'EB et comment elles se comportent.

Pourquoi cela fait-il l'objet d'une enquête?
Le corps humain possède des cellules immunitaires spécialisées pour le protéger contre les infections. Leur rôle est de localiser et de détruire toutes les cellules ou bactéries étrangères qui peuvent nous rendre malades. En matière de santé, nous avons des bactéries bénéfiques pour la santé, qui vivent assez bien avec notre système immunitaire, cependant, si l'environnement change (par exemple par un traumatisme qui provoque une ampoule), différentes bactéries peuvent commencer à se développer et cela peut également perturber notre système immunitaire. . Dans certaines maladies, lorsque cela se produit, les cellules immunitaires ne fonctionnent pas comme elles le devraient et peuvent réagir de manière excessive à certaines bactéries, d'une manière qui endommage également nos tissus et peut retarder la cicatrisation des plaies.

Pourquoi est-ce important ?
Cette recherche est essentielle pour comprendre si des cellules immunitaires particulières, appelées neutrophiles, fonctionnent correctement dans l'épidermolyse bulleuse (EB). De nombreuses personnes touchées par l'EB souffrent souvent d'une gamme d'infections, ce qui indique que leur système immunitaire ne fonctionne peut-être pas efficacement. L'étude du fonctionnement des neutrophiles peut fournir des preuves pour concevoir des options de traitement qui peuvent améliorer leur capacité à éliminer les bactéries perturbatrices, permettant aux bactéries saines de revenir et de rétablir cet équilibre important entre nos bactéries "saines" et notre système immunitaire.
Ces deux aspects seront étudiés car dans d'autres maladies on sait que les bactéries et leurs réponses immunitaires sont étroitement liées. Les bactéries et les cellules immunitaires émettent des signaux qui influencent la cicatrisation de la peau, ce qui peut endommager la peau et nous rendre plus sensibles à d'autres infections. Il y aura également des signaux ou des messages « moléculaires » qui aident à guérir la peau et une meilleure compréhension de ceux-ci facilitera le développement de traitements qui arrêtent les signaux nocifs mais améliorent ceux qui sont utiles. En réunissant ces domaines de recherche, nous espérons faire progresser le développement d'options de traitement efficaces pour la cicatrisation des plaies chez les personnes atteintes d'EB à l'avenir.

La surface externe de la peau est habitée par de nombreux microbes, tels que des bactéries, des champignons et des virus, dont la plupart sont inoffensifs et amicaux. Cependant, en cas de traumatisme provoquant une ampoule, ces microbes peuvent se comporter différemment, provoquant des infections, compromettant la cicatrisation des plaies et créant des cicatrices. Le corps humain possède des cellules immunitaires spécialisées qui nous protègent des infections et nous aident à les combattre, en détectant les microbes et en les détruisant afin que les blessures puissent guérir.

Dans certaines maladies, les cellules immunitaires ne se comportent pas comme elles le devraient et peuvent réagir de manière excessive à certains microbes, provoquant un retard dans la cicatrisation des plaies et endommageant nos propres tissus comme effet secondaire. Notre projet visait à découvrir quels microbes habitent la peau atteinte d'EB, s'ils changent au cours de la cicatrisation des plaies et si un type spécifique de cellule immunitaire, le neutrophile, fonctionne correctement chez les personnes atteintes d'EB. L'EB a traditionnellement été considérée comme une simple maladie héréditaire entraînant des cloques cutanées accompagnées d'un léger traumatisme. Cependant, nous proposons que le retard de cicatrisation des plaies cutanées dans l’EB puisse résulter, en partie, du mauvais fonctionnement de ces cellules immunitaires clés.

L’étude des microbes cutanés peut être complexe. Tout d’abord, en raison du faible nombre de microbes présents sur la peau, il est techniquement difficile de les échantillonner pour effectuer une analyse. Deuxièmement, la composition des communautés microbiennes change dans tout le corps : la composition du microbiome cutané des mains est différente de celle des pieds. Par conséquent, nous devions être sûrs d’utiliser la bonne méthode d’échantillonnage, comme des cotons-tiges, et d’être en mesure d’identifier les microbes avant de prélever des échantillons sur des patients atteints d’EB.

Une fois que nous avons prouvé que nos méthodes fonctionnaient, nous avons fourni des kits de prélèvement et demandé aux personnes atteintes ou non d'EB de prélever des écouvillons cutanés lorsqu'une ampoule se formait afin de pouvoir transférer les microbes de leur peau vers l'écouvillon. En examinant l’ADN, qui fonctionne comme un code-barres, nous avons pu déterminer quels organismes étaient présents et ce qu’ils faisaient.

Nous avons non seulement fait des observations sur la peau non affectée, mais nous avons également observé des différences sur la peau des ampoules et la manière dont ces communautés changent au cours de la cicatrisation. Nous avons constaté que la peau des patients EB contient davantage de microbes appartenant à un groupe spécifique appelé « bacilles », et que la composition de ce groupe était spécifique à chaque sous-type d’EB. Nous avons également observé des différences dans les champignons qui habitent la peau des personnes atteintes d'EB et dans la manière dont ceux-ci évoluent au cours de la cicatrisation.

Un autre aspect important de notre projet est la compréhension de ce qui se passe dans les ampoules et de la manière dont le système immunitaire des personnes atteintes d'EB réagit aux microbes. Nous avons demandé à nos volontaires de collecter le liquide des ampoules et nous avons analysé le liquide des ampoules pour explorer et quantifier les protéines qui s'y trouvent. Nous avons montré qu’il existe des différences potentielles entre ces protéines qui peuvent nous renseigner sur la façon dont les ampoules se forment ou guérissent. Plus précisément, nous avons identifié une protéine importante qui n’était pas trouvée chez les personnes atteintes d’EB, mais qui l’était chez les personnes non atteintes. Nous visons maintenant à comprendre le rôle de cette protéine et si elle pourrait faire l’objet d’une nouvelle cible thérapeutique. Nous avons également détecté des signatures protéiques pour tous les différents types de liquide vésical analysé, nous permettant d'expliquer les différences entre les sous-types d'EB.

Nous avons noté des différences dans le comportement des neutrophiles, un type spécifique de cellule immunitaire présente dans le sang. Ces cellules sont les premières à répondre lors de l’infection et de la cicatrisation des plaies, et nous avons observé comment elles réagissaient aux stimuli bactériens chez les patients atteints d’EB. Nous avons constaté des réponses accrues des neutrophiles, en particulier chez les personnes touchées par l'EB jonctionnelle, par rapport aux personnes non atteintes. Ce comportement exagéré est associé à des lésions tissulaires chez l’hôte et peut également expliquer ou contribuer à une cicatrisation réduite des plaies. Ces effets peuvent être atténués grâce à des produits naturels qui préviennent de tels dommages, ce qui peut représenter une autre nouvelle modalité de traitement.

Ensemble, nos résultats ont permis de découvrir quels microbes habitent la peau des patients atteints d'EB, comment ils changent au cours de la cicatrisation des plaies et comment le corps réagit aux bactéries. Grâce à ces nouvelles connaissances, il pourrait être possible de développer de nouvelles thérapies ou pansements utilisant des pré- et probiotiques et/ou des micronutriments antioxydants, ou des substituts protéiques pour restaurer une flore cutanée saine et fonctionnelle, limitant le risque d'infection chez les personnes vivant avec EB et aider à promouvoir la cicatrisation des plaies. (À partir du rapport d’avancement final de 2023.)

• Dès que les mesures pandémiques ont été assouplies, le recrutement des patients atteints d'EB a progressé jusqu'à son terme.
• Les variables susceptibles d'influencer et d'affecter l'extraction d'ADN pour le microbiome EB ont été identifiées et testées et le protocole optimal pour l'analyse des patients EB a été défini.
• Le protocole défini a été utilisé pour collecter et extraire 94 échantillons d'écouvillons cutanés.
• 44 échantillons ont fait l'objet d'un séquençage et d'analyses bioinformatiques. L'analyse partielle de ceux-ci a démontré une différence entre le microbiome des personnes affectées par l'EB jonctionnelle ou l'EB dystrophique et les individus sains.
• Les sites corporels doivent être pris en compte afin d'avoir un aperçu complet du microbiome cutané dans l'EB.
• Les échantillons restants ont été traités et séquencés avec succès et font actuellement l'objet d'analyses bioinformatiques.
• Nous avons analysé 16 échantillons de fluide blister pour la teneur en cytokines et l'activité de la protéase.

La peau humaine est habitée par de nombreux microbes tels que des bactéries, des champignons et des virus, dont la plupart sont inoffensifs et amicaux. Cependant, lorsqu'un traumatisme provoque une cloque cutanée, ces microbes peuvent se comporter différemment, provoquant des infections, compromettant la cicatrisation des plaies et créant des cicatrices.

Le corps humain possède des cellules immunitaires spécialisées qui nous protègent des infections et nous aident à les combattre, en détectant les microbes et en les détruisant. Dans certaines maladies, les cellules immunitaires ne se comportent pas comme elles le devraient et peuvent réagir de manière excessive à certains microbes, provoquant un retard dans la cicatrisation des plaies et endommageant nos propres tissus comme effet secondaire.

Notre projet vise à découvrir quels microbes habitent la peau dans l'EB, si un type spécifique de cellule immunitaire, le neutrophile, fonctionne correctement chez les personnes atteintes d'EB, et comment les protéines présentes dans les cloques changent dans l'EB.

Dans l'étude rapportée, nous avons optimisé la méthode pour examiner les microbes qui vivent sur la peau et l'avons utilisée pour collecter des écouvillons cutanés de personnes avec et sans EB. Nous avons fourni des kits d'écouvillonnage et demandé aux gens de prendre des écouvillons cutanés lorsqu'une ampoule se formait afin qu'ils puissent transférer les microbes de leur peau vers l'écouvillon. En regardant l'ADN, qui fonctionne comme un code-barres, nous pourrons dire quels organismes sont présents et ce qu'ils font.

Nous avons 94 échantillons à analyser et nous sommes à plus de la moitié de cette analyse longue et complexe. D'un premier coup d'œil aux données, nous avons observé que les personnes atteintes d'EB dystrophique ont un microbiome différent de celui des personnes non atteintes. En particulier, un groupe de bactéries, les protéobactéries, est plus abondant chez les personnes atteintes de l'affection cutanée. Nous avons observé une tendance similaire chez les personnes atteintes d'EB jonctionnelle. En examinant plus en détail quels organismes habitent la peau des personnes atteintes de JEB, nous avons également souligné l'importance de considérer à quel site corporel la cloque s'est formée. En fait, le microbiome de la cheville était très différent de celui du bras, même chez les personnes sans EB. Par conséquent, il est crucial de comparer des échantillons provenant du même site corporel.

Au fur et à mesure que nous poursuivrons notre analyse, nous obtiendrons une meilleure compréhension du microbiome des personnes atteintes d'EB et nous pourrons identifier les fonctions potentielles des bactéries et donc également de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles.

De plus, nous avons exploré les protéines trouvées dans les cloques des patients atteints d'EB. Nous avons montré qu'il existe potentiellement des différences dans ces protéines qui peuvent nous renseigner sur la façon dont les cloques se forment ou guérissent. D'autres travaux sont en cours pour explorer cela plus avant. (D'après le rapport d'étape de 2022).