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 affection cutanée marquée par des éruptions 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 menées en dehors des organismes vivants (in vitro) pour observer les comportements cellulaires et l’analyse des données cliniques recueillies auprès des patients.

Cette approche combinée les a aidés à mieux comprendre les différents états pathologiques de la CSU.

Étude: Classification morphologique mathématique des éruptions cutanées correspondant à l’état physiopathologique de l’urticaire chronique spontanée. Crédit d’image : judicieusement/Shutterstock.com

Arrière-plan

Il n’existe actuellement aucun modèle animal expérimental pour les maladies cutanées humaines. Ainsi, le mécanisme régissant leur pathogenèse vivant reste incertain, ce qui, à son tour, rend difficile la recherche et la mise en place de traitements curatifs pour des maladies telles que la CSU.

Néanmoins, des éruptions cutanées de couleur rouge, appelées papules, caractérisent la CSU et sont de formes diverses.

Ils apparaissent et disparaissent quotidiennement pendant des semaines, voire des décennies, affectant gravement la qualité de vie des patients atteints de CSU. Pourtant, les causes et les conséquences de la pathologie CSU restent largement sous-étudiées.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont collecté des images de papules 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 de la peau (dermatologues) ont classé la morphologie des roues de chaque patient en deux classes principales, les modèles de limites et de zones, 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, c’est-à-dire le nombre de médecins ayant choisi l’échantillon de patients comme l’un des types des critères EGe divisé par le nombre de dermatologues (= 6), dérivé en utilisant la méthode de dépouillement des votes.

Pour obtenir des résultats avec une plus grande fiabilité, ils ont également calculé la fiabilité (SS) défini comme SS = [SB of type selection] × [SB of class selection].

La structure du réseau de cette étude s’est concentrée sur les quatre facteurs jouant un rôle clé dans la vivant réseau physiopathologique de la CSU.

Il s’agissait de (i) la concentration d’histamine libérée par les basophiles ([HB]), (ii) expression de TF sur les cellules endothéliales vasculaires ([TF]), (iii) des facteurs de coagulation s’échappent des vaisseaux sanguins ([C]), et (iv) l’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 réussi à classer les éruptions de CSU en cinq groupes distincts. Chaque groupe est caractérisé par des signatures uniques en termes de niveaux d’histamine, de basophiles, de mastocytes et de facteurs de coagulation.

La précision de la classification du modèle a atteint un taux de concordance de 87,6 % avec les évaluations de six dermatologues. Ce niveau de concordance a été statistiquement vérifié comme étant significatif et non dû au hasard, comme en témoigne la valeur P.

De plus, les données, marquées par une grande fiabilité (notées SS), ont indiqué 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 répandu chez divers patients et types d’urticaire.

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

L’étude a révélé que le facteur tissulaire (TF) et les mastocytes avaient une association nettement plus élevée avec les réseaux étudiés, ce qui suggère que leur comportement pourrait influencer la forme des éruptions 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 limites et des zones des éruptions CSU.

La recherche a mis en évidence une association spécifique entre une activation élevée du TF et le modèle de zone (par opposition au modèle de limite) dans leur analyse théorique. Cette découverte conduit à recommander des études futures pour valider expérimentalement cette association, notamment via la mesure de biomarqueurs de la coagulation comme le PF1+2 et les D-dimères.

De plus, l’étude suggère que la relation entre le motif de roue du CSU et les biomarqueurs indicatifs de l’auto-immunité, qui activent les mastocytes et les basophiles, nécessite des recherches plus approfondies.

Les auteurs ont également noté que la dynamique de la formation d’espaces intracellulaires, influencée par le commutateur TF, est cruciale dans le développement des schémas d’éruption et le début de la formation de papules.

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

Conclusions

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

Le modèle d’étude a également révélé que le TF et l’histamine libérés par les mastocytes étaient essentiels pour générer divers modèles d’éruption chez les patients CSU.

Ainsi, à l’avenir, les critères EGe pourraient s’avérer être un excellent outil d’application pratique pour les cliniciens déterminant les schémas d’éruption des patients CSU.

De plus, cette approche de modélisation mathématique peut s’appliquer à diverses autres maladies cutanées caractérisées par la formation d’une morphologie géométrique, telles que le psoriasis, l’érythème gyratum repens, la teigne du corps, l’érythème multiforme et la maladie bulleuse auto-immune.