Apport d'un modèle de cellules dendritiques in vitro pour l'évaluation du potentiel sensibilisant de mélanges

Contexte : Les allergies professionnelles constituent un enjeu majeur de santé au travail, en raison de leur forte prévalence et de leur impact sur la qualité de vie des travailleurs. Dans de nombreux environnements professionnels, les expositions concernent rarement une substance unique mais résultent souvent d'expositions multiples, impliquant un contact simultané ou séquentiel avec des sensibilisants chimiques et/ou biologiques. Bien que cette situation reflète les conditions de travail réelles, les expositions multiples demeurent peu documentées dans la littérature. De nombreuses méthodes in silico et in vitro ont été développées pour évaluer le potentiel sensibilisant de substances individuelles. Cependant, ces approches ont été peu appliquées aux mélanges. Par ailleurs, la voie de signalisation Nrf2-Keap1, impliquée dans le stress oxydant, est largement reconnue comme un régulateur de l'inflammation. Néanmoins, l'effet des expositions multiples sur cette voie de signalisation n'a pas encore été étudié. Il est donc nécessaire de développer des stratégies pertinentes pour évaluer l'effet sensibilisant des mélanges. Un modèle in vitro fondé sur l'activation de cellules dendritiques dérivées de la moelle osseuse (modèle BMDC) a été développé et validé dans notre laboratoire pour évaluer le potentiel sensibilisant de substances industrielles. L'objectif de cette étude était d'évaluer la pertinence du modèle BMDC pour l'étude du potentiel sensibilisant d'allergènes chimiques et protéiques, testés individuellement et en mélanges binaires.
Méthodes : Des BMDC ont été exposées à quatre sensibilisants : le chlorure de benzalkonium (BC), la N-(3-aminopropyl)-N-dodécylpropane-1,3-diamine (NNDD), la bêta-lactoglobuline bovine (BLG) et l'ovalbumine d'œuf de poule (OVA), seuls ou en mélanges binaires. L'activation des cellules dendritiques (DC) a ensuite été évaluée par l'étude de l'expression de marqueurs phénotypiques par cytométrie en flux. Une régulation positive (upregulation) significative de l'expression de ces marqueurs reflétait l'activation des DC, témoignant ainsi d'un potentiel sensibilisant des substances ou des mélanges. Pour les substances individuelles, l'expression des gènes de la voie de signalisation Nrf2-Keap1 (Nrf2, Nqo1, HO-1, Srxn1, etc.) a été mesurée par RT-qPCR.
Résultats : Testées individuellement, toutes les substances ont induit une augmentation dose-dépendante de l'expression de l'ensemble des marqueurs de surface analysés. Les cinétiques temporelles (16-72 h) ont montré que 48 heures était le seul temps d'exposition commun associé à l'activation des cellules dendritiques pour toutes les substances testées. Les gènes impliqués dans la voie Nrf2-Keap1 présentaient une expression différentielle selon la substance considérée. Dans des conditions de co-exposition, l'expression des marqueurs membranaires était généralement plus élevée par rapport à l'expression induite par les substances individuelles. Dans certains cas, des mélanges d'allergènes qui, pris isolément, n'induisaient pas l'activation des CD, se sont révélés capables de le faire lorsqu'ils étaient combinés.
Conclusion : Dans l'ensemble, ces résultats démontrent que le modèle BMDC est un outil sensible et pertinent pour évaluer le potentiel sensibilisant des substances, qu'elles soient testées seules ou en mélanges. L'effet significatif observé suite à l'exposition aux mélanges souligne l'importance de prendre en compte les expositions multiples dans l'évaluation des risques, afin de mettre en œuvre des stratégies de prévention appropriées et d'améliorer la sécurité au travail.
Mots-clés : Cellules dendritiques ; exposition multiple ; sensibilisants ; mélanges ; modèle BMDC.