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Dermatologie et métabolisme
Révolutionner les soins de la peau grâce à la précision. Faites des découvertes dermatologiques à l'aide de la métabolomique.
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Ressources en dermatologie
La métabolomique en dermatologie
La recherche en dermatologie est depuis longtemps confrontée à la complexité de la compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à l'origine de diverses affections cutanées. Les méthodes d'investigation traditionnelles ne permettent souvent pas d'obtenir une vue d'ensemble des changements métaboliques dynamiques associés aux troubles dermatologiques. Cette limitation entrave le développement de traitements ciblés et personnalisés, car les chercheurs s'efforcent d'identifier l'interaction complexe entre les différentes voies biochimiques, les métabolites et les processus cellulaires impliqués dans la santé et la maladie de la peau.
La peau retient de nombreux métabolites. Certains de ces métabolites remplissent des rôles physiologiques spécifiques, tandis que d'autres sont des sous-produits du métabolisme. La surface de la peau peut être échantillonnée pour détecter et quantifier les métabolites cutanés liés aux maladies. Les métabolites présents sur ou dans la peau proviennent de la sueur, du sébum et de la dégradation des protéines dans les couches externes de la peau ou dans le liquide interstitiel.
Le sébum, mélange complexe de lipides, est sécrété par les glandes sébacées, tandis que la sueur est enrichie en petites molécules telles que des acides aminés sécrétés par les glandes eccrines ou apocrines.L'origine de la sueur influence sa composition biochimique. Les sources exogènes de stress cutané, telles que les rayons UV (UVA et UVB), ainsi que la pollution sous forme de gaz et de particules, sont d'autres facteurs influençant les métabolites. Les résidus de médicaments topiques et de produits de consommation affectent également la composition chimique de la peau.Metabolon ayant une compréhension claire des besoins en R&D de l'industrie de la peau, nous avons développé et adapté notre technologie et nos offres pour permettre le profilage métabolomique et lipidomique efficace de plusieurs matrices et types d'échantillons différents dérivés de la peau, des disques non invasifs Sebutapes® et D-Squame® aux biopsies et aux échantillons de culture cellulaire. Combinées, la lipidomique et la métabolomique peuvent capturer des biomarqueurs de maladies, de réparation de plaies, d'expositions, d'hydratation, etc.
Découvrir des informations fonctionnelles et exploitables grâce à la métabolomique
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les mécanismes moléculaires complexes à l'origine des maladies et des troubles de la peau.Metabolon peut aider les chercheurs à identifier et à caractériser les voies biochimiques et les métabolites associés à diverses maladies de la peau.Des panels de métabolites globaux et ciblés, conçus spécifiquement pour les métabolites de la peau, peuvent faciliter l'identification de biomarqueurs exploitables associés à la gravité et à la progression de la maladie et pouvant servir de cibles thérapeutiques prometteuses.
Diagnostic de précision et évaluation du risque de maladies cutanées
La métabolomique peut jouer un rôle important dans l'évaluation du risque et l'aide au diagnostic de diverses maladies de la peau.En analysant les profils métaboliques des patients ayant des antécédents familiaux ou d'autres facteurs de risque, les cliniciens peuvent identifier des biomarqueurs potentiels ou des altérations métaboliques associées à une susceptibilité accrue. Ces informations permettent une intervention précoce et des mesures préventives pour réduire le risque de développement de la maladie.
Dai HD, Qiu F, Jackson K, Fruttiger M, Rizzo WB. Untargeted Metabolomic Analysis of Sjögren-Larsson Syndrome Reveals a Distinctive Pattern of Multiple Disrupted Biochemical Pathways. Metabolites. 2023 ; 13(6):682. https://doi.org/10.3390/metabo13060682
Aperçu des mécanismes physiopathologiques
La métabolomique offre une vue d'ensemble des processus biochimiques qui se déroulent dans les tissus cutanés, mettant en lumière les mécanismes physiopathologiques sous-jacents des affections dermatologiques. En démêlant les voies métaboliques complexes associées à des maladies telles que l'eczéma, le psoriasis ou le cancer de la peau, les chercheurs obtiennent des informations précieuses sur la progression et la gravité de la maladie, ainsi que sur les cibles thérapeutiques potentielles. Cette compréhension plus approfondie contribue au développement de nouvelles interventions et à l'affinement des stratégies de traitement existantes.
Roux P-F, Oddos T, Stamatas G. Déchiffrer le rôle du microbiome de la surface de la peau dans la santé de la peau : An Integrative Multiomics Approach Reveals Three Distinct Metabolite-Microbe Clusters. Journal of Investigative Dermatology. 2022/02/01/ 2022;142(2):469-479.e5. doi:https://doi.org/10.1016/j.jid.2021.07.15
Suivi des réponses au traitement et prédiction des résultats
La métabolomique permet de surveiller en temps réel les changements métaboliques induits par les traitements dermatologiques. Cette capacité permet non seulement d'évaluer l'efficacité des interventions thérapeutiques, mais aussi de prédire les résultats des traitements. En suivant les réponses métaboliques, les cliniciens peuvent prendre des décisions éclairées sur les ajustements de traitement, améliorant ainsi la gestion globale des troubles cutanés et optimisant les soins aux patients.Par exemple, le Sebum Targeted Panel deMetabolona été utilisé par Pfizer et des chercheurs de UC Davis pour élucider le mécanisme qui sous-tend le rôle de la lipogenèse dans l'acné.Les résultats de l'étude ont montré l'application de la métabolomique de la peau aux applications cliniques en fournissant des informations utiles sur l'efficacité d'un médicament potentiel en tant que cible thérapeutique pour l'acné.
Esler WP, Tesz GJ, Hellerstein MK, et al. Le sébum humain nécessite une lipogenèse de novo, qui est augmentée dans l'acné vulgaire et supprimée par l'inhibition de l'acétyl-CoA carboxylase. Sci Transl Med. 2019;11(492):eaau8465. doi:10.1126/scitranslmed.aau8465
Applications de la métabolomique à la recherche en dermatologie
- EDécouverte de biomarqueurs
- EPrédiction de la progression de la maladie
- ERecherche en médecine personnalisée
- EComprendre les mécanismes moléculaires des maladies
- EDécouverte et développement de médicaments
- ESuivi de la réponse au traitement
- EPrévision du risque de maladie
- ERecherche en médecine de précision
- EPrédiction des résultats
"Dans l'ensemble, l'analyse des protéines et des métabolites montre une perturbation des entités moléculaires qui contribuent au fonctionnement de la barrière cutanée et une amélioration de la réparation/compensation dans les échantillons de peau de Baoding. Il semble que l'exposition chronique à la pollution place la peau dans un état dynamique pour gérer simultanément les dommages et la réparation."
Misra N, Clavaud C, Guinot F, et al.
Multi-omics analysis to decipher the molecular link between chronic exposure to pollution and human skin dysfunction. Sci Rep. Sep 15 2021;11(1):18302. doi:10.1038/s41598-021-97572-1 Disponible sous CC BY 4.0.
La métabolomique au service de la dermatologie
La pollution est responsable de 15 % des décès dans le monde et de 275 millions d'années de vie corrigées du facteur invalidité. Les matières particulaires (PM), particules inhalables présentes dans l'air dont la taille est inférieure ou égale à 10 µm, contribuent largement à la pollution. Les particules sont souvent associées à des produits chimiques toxiques tels que les métaux lourds ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). L'un des principaux mécanismes par lesquels les particules exercent leurs effets néfastes est la génération d'un stress oxydatif qui contribue au vieillissement extrinsèque de la peau. Des études antérieures sur des modèles de peau in vitro ont montré que l'exposition aux HAP entraîne la perturbation de plusieurs processus cellulaires. Cependant, les mécanismes moléculaires qui relient l'exposition à la pollution et son impact sur les manifestations cliniques de la maladie restent à décrypter.
Le Global Discovery Panel a identifié 350 métabolites en comparant des échantillons de patients vivant dans des zones polluées et non polluées. L'analyse métabolomique a complété l'analyse protéomique ciblée pour caractériser les événements biochimiques dépendant de la pollution. L'ensemble de ces analyses suggère que l'exposition chronique à la pollution induit un état métabolique dynamique qui doit gérer simultanément les dommages et les mécanismes de réparation.
Cette approche multi-omique a permis d'identifier 39 HAP et 143 microbes et a été utilisée pour développer une méthode d'analyse de données multiblocs afin d'identifier des signatures multi-omiques permettant de prédire les dysfonctionnements de la peau (acné, rides, taches pigmentées, etc.) dans un environnement pollué. Les résultats ont mis en évidence un lien entre le microbiome et l'impact de l'exposition à la pollution.
Les signatures métabolomiques identifiées par Metabolon ont révélé des altérations macromoléculaires dues à la pollution qui pourraient se traduire par des signes cliniques de pigmentation précoce de la peau et/ou d'autres imperfections. Cette approche de signature multi-omique peut être utilisée comme modèle pour générer des cartes moléculaires pour d'autres maladies humaines.
Misra N, Clavaud C, Guinot F, et al. Multi-omics analysis to decipher the molecular link between chronic exposure to pollution and human skin dysfunction. Sci Rep. 15 Sep 2021;11(1):18302. doi:10.1038/s41598-021-97572-1
Publications et citations en dermatologie
Metabolon a largement contribué à des publications allant de la recherche fondamentale aux essais cliniques.
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