L’augmentation du niveau d’IL-6 et des biomarqueurs de régulation du fer favorisent l’infection par le virus de l’encéphalite japonaise

Dans cet article de recherche, les auteurs explorent les changements dans la réponse inflammatoire et les biomarqueurs de régulation du fer lors de l’infection par le virus de l’encéphalite japonaise (VEJ). Une analyse intégrée des biomarqueurs de régulation du fer et des stratégies de réponse inflammatoire pourrait être une voie importante de gestion de la maladie pour l’infection par le VEJ.

Contexte de la recherche

La régulation des voies du fer chez l’hôte est une composante importante de la réponse immunitaire innée contre les pathogènes envahissants. Pendant l’infection, toute perturbation de l’homéostasie du fer (comme une carence ou une surcharge en fer) peut entraîner un dysfonctionnement cellulaire et organique et affecter significativement le résultat des maladies infectieuses. L’infection par le VEJ provoque une anémie ferriprive et une accumulation de fer dans les macrophages de la rate, mais cette redistribution du fer ne correspond pas aux changements de la capacité totale de liaison du fer dans le sérum ou de la teneur totale en fer dans le corps. Cela suggère des anomalies dans le métabolisme du fer et l’accumulation dans les cellules immunitaires après l’infection par le VEJ.

Les auteurs estiment qu’il existe encore de nombreuses voies impliquant des mécanismes fins de régulation basés sur le métabolisme du fer qui n’ont pas été validées par des études cliniques. En particulier, le rôle des biomarqueurs de régulation du fer et de leurs gènes associés dans la physiopathologie de l’infection par le virus de l’encéphalite japonaise mérite une étude approfondie.

Source de la recherche

Cet article a été réalisé en collaboration par plusieurs chercheurs dont Alok Kumar, Anjali Singh, Sneha Ghildiyal, Prabhaker Mishra et Gajendra Singh de l’Institut des sciences médicales postgraduées Sanjay Gandhi et de l’Université médicale King George en Inde, ainsi que Himanshu Dandu. L’article a été publié le 31 octobre 2023 dans la revue “Neuromolecular Medicine”.

Méthodologie de recherche

Sujets et échantillons

L’étude comprenait un total de 148 participants, dont 74 patients atteints du syndrome d’encéphalite aiguë positifs au VEJ et 74 témoins sains appariés selon le sexe et l’âge. Leurs symptômes ont été enregistrés, notamment fièvre, maux de tête, vomissements, comportement anormal, état mental, raideur de la nuque et score sur l’échelle de coma de Glasgow (GCS). Les patients ont été suivis six mois après leur sortie pour évaluer leur pronostic.

Méthodes expérimentales

1. Détection des cytokines (ELISA) :

   • Des échantillons de sang ont été prélevés chez les témoins sains et les patients VEJ, le sérum a été séparé et stocké à -80°C jusqu’à utilisation.
   • Des kits ELISA commerciaux ont été utilisés pour détecter les niveaux d’IL-6 dans le sérum.

2. Détermination des niveaux d’ARNm de HAMP, TF et TFR1 :

   • L’ARN total a été isolé des échantillons de sang des patients VEJ et des témoins sains à l’aide du kit QIAamp RNA Blood Mini Kit (Qiagen).
   • La PCR en temps réel a été réalisée à l’aide du système de détection de séquences ABI 7500, et l’expression génique relative a été calculée en utilisant la méthode comparative CT 2−ΔΔCt.

3. Analyse de génotypage (PCR-RFLP) :

   • La méthode PCR-RFLP a été utilisée pour analyser le polymorphisme du gène tf (rs4481157).
   • Les produits d’amplification PCR ont été analysés sur gel d’agarose à 2% et génotypés par digestion avec des enzymes de restriction.

4. Analyse par arbre de classification et de régression (CART) :

   • L’analyse par arbre de décision a été utilisée pour explorer le rôle prédictif des principaux indicateurs génotypiques dans la susceptibilité et la gravité du VEJ.

Analyse des données

• Les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide de SPSS-23 et GraphPad Prism 8.
• Le test du chi carré a été utilisé pour comparer les relations entre les génotypes et les symptômes.
• L’analyse de régression logistique binaire a été utilisée pour l’évaluation des risques associés aux génotypes.
• Une valeur p < 0,05 a été considérée comme statistiquement significative.

Résultats de la recherche

Caractéristiques démographiques et cliniques des patients VEJ

L’étude comprenait 74 patients positifs au VEJ et 74 témoins sains. Les symptômes des patients ont été enregistrés et comparés en détail avec les témoins. Parmi ces patients, 73 (98,6%) présentaient de la fièvre, 56 (75,6%) des maux de tête, 54 (72,97%) des changements de sensation, entre autres symptômes.

Niveaux d’ARNm d’IL-6, HAMP, TF, TFR1 chez les patients VEJ

L’analyse ELISA a montré que les niveaux sériques d’IL-6 étaient significativement plus élevés chez les patients VEJ que chez les témoins sains. La RT-PCR a montré que les niveaux d’ARNm de HAMP, TF et TFR1 étaient significativement plus élevés chez les patients VEJ que chez les témoins, suggérant le rôle des biomarqueurs de régulation du fer dans l’infection par le VEJ.

Association entre le génotype TF et les manifestations cliniques du VEJ

Le polymorphisme du gène TF (rs4481157) était significativement associé aux symptômes cliniques du VEJ. L’analyse CART a montré que les patients porteurs du génotype sauvage étaient plus sensibles à l’infection par le VEJ, tandis que les patients homozygotes avaient un risque plus élevé de développer une forme grave de VEJ.

Discussion

Les auteurs soulignent que dans les études précédentes, l’invasion des cellules hôtes par des pathogènes entraîne la libération de diverses molécules, provoquant une forte réponse inflammatoire. L’étude actuelle montre que l’expression de l’ARNm de HAMP et les niveaux protéiques d’IL-6 sont significativement élevés dans le sérum des patients VEJ, et que l’axe IL-6-HAMP joue un rôle crucial. De plus, l’augmentation de la charge en fer est associée à l’inflammation, comme dans cette étude où l’infection par le VEJ a provoqué une régulation à la hausse de l’IL-6 induisant une augmentation de l’expression de HAMP.

En outre, de nombreux gènes sensibles au fer (comme TF) se sont avérés être d’importants régulateurs de l’expression de HAMP. L’infection par le VEJ affecte la production de HAMP en induisant un état inflammatoire, influençant ainsi l’expression de TF et TFR1 pour maintenir l’équilibre du fer sérique.

Conclusion

L’étude révèle des changements dans les niveaux d’IL-6 et le processus de régulation du fer lors de l’infection par le VEJ, qui jouent un rôle crucial dans le développement physiopathologique du VEJ. Le génotype TF (rs4481157) peut être un outil important pour évaluer la susceptibilité et la gravité de l’infection par le VEJ.

Valeur de la recherche

Cette étude apporte de nouvelles perspectives sur les mécanismes inflammatoires et de régulation du fer dans l’infection par le VEJ, et propose l’application potentielle de biomarqueurs correspondants (tels que IL-6 et HAMP). Des recherches plus approfondies sont nécessaires pour élucider les interactions fines entre ces protéines et gènes régulateurs, ainsi que l’impact des variations de séquences génétiques sur les niveaux de transcription globaux.