L’administration de NAD+ réduit fortement les lésions cutanées induites par les UVC en atténuant le stress oxydatif, l’inflammation, les dommages à l’ADN et l’apoptose

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Mengmeng Li1, Mingchao Zhang1,2, Yin Zhang3, Yu Liang3, Weihai Ying1

1Med-X Research Institute and School of Biomedical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, P. R. China; 2Multiscale Research Institute of Complex Systems, Fudan University, Shanghai 200433, P. R. China; 3Department of Orthopedics, Ruijin Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, 197 Ruijin 2nd Road, Shanghai 200025, P. R. China

Reçu le 6 mars 2023 ; accepté le 4 avril 2023 ; publié en ligne le 15 avril 2023 ; publié le 30 avril 2023

Résumé : Le rayonnement ultraviolet (UV) est une cause majeure de plusieurs maladies cutanées graves, dont le cancer de la peau. Il est essentiel de découvrir de nouveaux agents capables d’exercer des effets protecteurs marqués contre les lésions cutanées induites par les UV. À l’aide d’un modèle murin, nous avons déterminé dans cette étude les effets du NAD+ sur les lésions cutanées induites par les UVC et étudié les mécanismes sous-jacents à ces effets, avec les découvertes suivantes : premièrement, l’autofluorescence verte de la peau induite par les UVC (AF) était fortement corrélée à l’étendue des lésions cutanées induites par les UVC ; deuxièmement, l’administration de NAD+ a considérablement réduit les lésions cutanées induites par les UVC ; troisièmement, l’administration de NAD+ a significativement atténué la baisse, induite par les UVC, des niveaux de superoxyde dismutase mitochondriale et de catalase ; quatrièmement, l’administration de NAD+ a significativement atténué l’augmentation, induite par les UVC, du niveau de cyclooxygénase (COX) 2, un marqueur de l’inflammation ; cinquièmement, l’administration de NAD+ a considérablement atténué l’augmentation, induite par les UVC, des lésions de l’ADN double brin (dsDNA) ; et sixièmement, l’administration de NAD+ a considérablement atténué la baisse, induite par les UVC, des rapports Bcl-2/Bax, un indice de l’apoptose. Dans l’ensemble, notre étude a montré que l’administration de NAD+ peut réduire considérablement les lésions cutanées induites par les UVC en atténuant le stress oxydatif, l’inflammation, les lésions de l’ADN et l’apoptose, ce qui suggère un fort potentiel du NAD+ en tant qu’agent protecteur contre les lésions cutanées induites par les UVC. En outre, notre étude a également indiqué que l’AF verte de la peau est un biomarqueur permettant de prédire les lésions cutanées induites par les UVC.

Mots-clés : NAD+, UV, lésions cutanées, apoptose, autofluorescence verte

Introduction

Le NAD+ joue un rôle crucial dans de nombreux processus biologiques majeurs, notamment le métabolisme énergétique, la fonction mitochondriale, la mort cellulaire, la réparation de l’ADN et les fonctions immunologiques [1, 2]. Des preuves de plus en plus nombreuses indiquent que le NAD+ peut produire des effets bénéfiques significatifs dans plusieurs modèles animaux de maladies, notamment les lésions cérébrales ischémiques et les lésions myocardiques ischémiques [3-5]. Il est justifié de déterminer plus avant les effets du NAD+ dans divers modèles de maladies et d’étudier plus en profondeur les mécanismes sous-jacents aux effets du NAD+ sur les lésions des tissus et des organes [3].

L’irradiation UV est une cause déterminante de plusieurs maladies cutanées, dont le cancer de la peau [6-8]. L’irradiation UV peut provoquer de multiples altérations pathologiques de la peau, notamment le photovieillissement et le cancer de la peau [8, 9], qui résultent de sa capacité à induire des altérations cutanées telles que le stress oxydatif, l’inflammation, les lésions de l’ADN et l’apoptose [10, 11]. Si plusieurs études ont identifié des agents protecteurs de la peau [12, 13], il est hautement important de découvrir de nouveaux agents capables d’offrir une protection marquée contre les lésions cutanées induites par les UV.

Il existe trois grands types d’irradiation UV : les UVA (320-400 nm), les UVB (280-320 nm) et les UVC (100-280 nm) [8]. En raison de l’appauvrissement progressif de la couche d’ozone atmosphérique, le rayonnement UVC à la surface de la Terre a augmenté, ce qui devient une préoccupation environnementale de plus en plus importante [14]. Étant un rayonnement ionisant, l’UVC est un puissant mutagène qui peut provoquer des cancers et des maladies à médiation immunitaire [14]. La plupart des études sur les agents protecteurs contre l’irradiation UV se sont concentrées sur les agents qui protègent contre les lésions cutanées induites par les UVB ou les UVA [12, 13]. Il est donc très utile de rechercher des agents capables de réduire considérablement les lésions cutanées induites par les UVC.

Il est important de découvrir des biomarqueurs permettant de prédire de manière non invasive les lésions cutanées induites par les UV, ce qui peut accroître considérablement notre capacité de diagnostic précoce et d’intervention face aux lésions cutanées induites par les UV [15]. Notre étude récente a indiqué que l’intensité de l’AF verte de la peau est un biomarqueur permettant de prédire les lésions cutanées induites par les UVB/UVC [15]. Il est toutefois justifié d’obtenir d’autres preuves pour étayer et consolider ce résultat, afin d’établir cette nouvelle approche de diagnostic précoce et d’intervention pour les lésions cutanées induites par les UV.

Dans la présente étude, nous nous sommes attachés à déterminer les effets du NAD+ sur les lésions cutanées induites par les UVC chez la souris et avons étudié les mécanismes sous-jacents à ces effets. Nous avons également testé à nouveau la validité de la prédiction des lésions cutanées induites par les UVC fondée sur l’AF verte. Notre étude a indiqué que l’administration de NAD+ peut réduire considérablement les lésions cutanées induites par les UVC en atténuant le stress oxydatif, l’inflammation, les lésions de l’ADN et l’apoptose. Notre étude a également apporté de nouvelles preuves de la validité de la méthode fondée sur l’AF verte pour prédire les lésions cutanées induites par les UVC.

Matériels et méthodes

Matériels

Le formol, l’hématoxyline, l’éosine et le NAD+ ont été achetés auprès de Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Les anticorps anti-SOD2 et anti-actine ont été obtenus auprès de Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, USA). L’anticorps anti-γ-H2AX a été acheté auprès d’Abcam (Cambridge, UK). Les anticorps anti-Bcl-2, anti-Bax, anti-catalase et anti-COX2 ont été fournis par Cell Signaling Technology (Boston, MA, USA). Tous les autres réactifs étaient de la plus haute qualité disponible dans le commerce.

Préparation des solutions de NAD+

Le véhicule a été préparé en mélangeant des volumes égaux de PBS et de glycérol. Une solution mère de NAD+ à la concentration finale de 10 mg/ml a été préparée en ajoutant du NAD+ au véhicule. Le NAD+ a été administré à la dose de 1 mg/cm2 sur chaque oreille.

Expérimentations animales

Des souris mâles C57BL/6 âgées de 6 à 8 semaines et pesant de 18 à 22 g (Lingchang Biotechnology Co., LTD., Shanghai) ont été hébergées dans une animalerie SPF à température et humidité contrôlées. Toutes les expérimentations animales ont été menées conformément au protocole animal approuvé par le comité de bioéthique de la School of Biomedical Engineering de la Shanghai Jiao Tong University. Après une semaine d’observation, les souris ont été irradiées aux UVC à des doses de 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2. De 18 à 24 h après l’irradiation, l’AF verte des oreilles a été déterminée au microscope biphotonique (Nikon, Shanghai, China). Trois jours après l’irradiation, les oreilles ont été prélevées et conservées à -80 °C.

Imagerie de l’AF verte de la peau : L’imagerie de l’AF verte de la peau a été réalisée comme décrit précédemment [15]. L’AF cutanée des oreilles des souris a été imagée au microscope à fluorescence (A1 plus, Nikon Instech Co., Ltd., Tokyo, Japan) en mode monophotonique, avec une longueur d’onde d’excitation de 488 nm et une longueur d’onde d’émission de 500-530 nm. L’AF a été quantifiée selon l’approche suivante : seize zones de 100 μm × 100 μm ont été sélectionnées au hasard sur les images numérisées. L’intensité moyenne de l’AF de chaque couche a été calculée, puis la somme des intensités moyennes de l’AF de chaque couche de chaque zone a été calculée, ce qui définit l’intensité de l’AF de chaque zone.

Analyses histologiques : Les analyses histologiques ont été réalisées comme décrit précédemment [15]. Des biopsies cutanées ont été prélevées sur les oreilles des souris et placées immédiatement dans un tampon de paraformaldéhyde à 4 % (p/v). Après 12 à 24 h, les échantillons ont été inclus en paraffine. La coloration à l’hématoxyline et à l’éosine (H&E) a été réalisée selon le protocole du fabricant (C0105, Beyotime, Haimen, China).

Marquage par immunofluorescence : Les coupes en paraffine ont été déparaffinées, puis incubées avec du Triton X-100 à 0,2 % dans du PBS pendant 10 min.

Figure 1. Les UVC ont induit des lésions dose-dépendantes de la peau des souris. A, B. L’irradiation aux UVC à 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2 a produit des lésions dose-dépendantes de la peau des souris. C. Les doses d’irradiation étaient fortement corrélées aux niveaux de lésions cutanées. Les souris ont été exposées à une irradiation UVC aux doses de 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2. Trois jours après l’irradiation, les lésions cutanées ont été déterminées par coloration H&E. N = 3. *, P < 0,05 ; **, P < 0,01. Barre d’échelle = 100 μm.

Après des lavages au PBS, les coupes ont été bloquées avec du sérum de chèvre à 10 % pendant 1 h à température ambiante, puis incubées avec l’anticorps anti-γ-H2AX (ab81299, Cell Signaling Technology, MA, USA) (dilution 1:250) dans du PBS contenant 1 % de sérum de chèvre pendant une nuit à 4 °C. Après trois lavages au PBS, les coupes ont été incubées avec l’anticorps secondaire Alexa Fluor® 647 de chèvre anti-IgG de lapin (H+L) (dilution 1:500, Molecular Probes, Eugene, Oregon, United States) dans du PBS contenant 1 % de sérum de chèvre pendant 1 h à température ambiante. Après trois lavages au PBS, les coupes ont été contre-colorées au DAPI (dilution 1:1000, Beyotime Institute of Biotechnology) dans du PBS pendant 5 min à température ambiante. Les images de fluorescence ont été photographiées au microscope confocal Leica (Leica Microsystems, Wetzlar, Germany).

Western blot

La peau des oreilles des souris a été prélevée et lysée dans un tampon RIPA (Millipore, Temecula, California, United States) contenant 1 % de cocktail d’inhibiteurs de protéases, 1 % de cocktail d’inhibiteurs de phosphatases (CWBio, Beijing, China) et 1 mM de fluorure de phénylméthanesulfonyle. Les lysats ont été centrifugés à 12 000 tr/min pendant 20 min à 4 °C. Après quantification des échantillons protéiques à l’aide du BCA Protein Assay Kit (Pierce Biotechnology, Rockford, Illinois, United States), 30 μg de protéines totales ont été soumis à une électrophorèse sur gel de polyacrylamide-dodécylsulfate de sodium à 10 %, puis transférés sur des membranes de nitrocellulose de 0,45 μm. Les blots ont été incubés une nuit à 4 °C avec les anticorps primaires aux dilutions suivantes : anticorps anti-COX2 (Cat#12-282, Cell Signaling Technology, Danvers, MA) (dilution 1:1000), anticorps anti-SOD2 (sc-133134, Santa Cruz, California, United States) (dilution 1:2000), anticorps anti-catalase (Cat#14097, Cell Signaling Technology, Danvers, MA) (dilution 1:2000), anticorps anti-Bcl-2 (Cat#3498, Cell Signaling Technology, Danvers, MA) (dilution 1:2000), anticorps anti-Bax (Cat#5023, Cell Signaling Technology, Danvers, MA) (dilution 1:2000), anticorps anti-γ-H2AX (ab81299, Abcam, Cambridge, UK) (dilution 1:4000) et anticorps anti-actine (sc-58673 Santa Cruz, California, United States) (dilution 1:1000). Les blots ont ensuite été incubés avec un anticorps de chèvre anti-IgG de lapin (H+L) conjugué à la HRP (dilution 1:4000) (Jackson ImmunoResearch, PA, USA) ou un anticorps de chèvre anti-IgG de souris conjugué à la HRP (dilution 1:4000, HA1006, HuaBio, Zhejiang Province, China). Les signaux protéiques ont été détectés par un système de détection ECL (Thermo Scientific, Pierce, IL, USA). L’intensité des bandes a été quantifiée par densitométrie à l’aide d’Image J.

Analyse statistique

Les résultats sont présentés sous forme de moyennes ± erreur standard de la moyenne (SEM). L’analyse statistique a été réalisée au moyen d’une analyse de variance à deux facteurs suivie d’un test post hoc de Bonferroni. Les valeurs de P inférieures à 0,05 ont été considérées comme statistiquement significatives.

Figure 2. Les UVC ont induit des augmentations dose-dépendantes de l’intensité de l’AF verte de la peau des souris. A, B. L’irradiation aux UVC à 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2 a produit des augmentations significatives et dose-dépendantes de l’AF verte de la peau des souris. C. Les doses d’irradiation étaient fortement corrélées aux niveaux d’intensité de l’AF verte. D. Il existait une forte corrélation entre les niveaux d’intensité de l’AF verte et les niveaux de lésions cutanées. Les souris ont été exposées à une irradiation UVC aux doses de 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2. De 18 à 24 h après l’irradiation, l’AF verte de la peau a été déterminée au microscope confocal. N = 9. *, P < 0,05 ; ***, P < 0,001. Barre d’échelle = 20 μm.

Résultats

L’administration de NAD+ a considérablement réduit à la fois les lésions cutanées induites par les UVC et l’augmentation, induite par les UVC, de l’AF verte de la peau des souris

Nous avons déterminé les effets d’une irradiation aux UVC à 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2 sur les lésions cutanées des souris : l’irradiation des souris aux UVC à 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2 a produit des lésions significatives de la peau des souris (Figure 1A). La quantification des lésions cutanées a indiqué que les UVC produisaient des lésions significatives et dose-dépendantes de la peau (Figure 1B). En outre, les doses d’irradiation étaient fortement corrélées aux niveaux de lésions cutanées (Figure 1C).

Nous avons également déterminé les effets d’une irradiation aux UVC à 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2 sur l’intensité de l’AF verte des souris : l’irradiation aux UVC à 0 ; 0,3 ; 0,6 et 0,9 J/cm2 a produit des augmentations nettes de l’AF verte de la peau des souris (Figure 2A). La quantification de l’intensité de l’AF verte a indiqué que les UVC produisaient des augmentations significatives et dose-dépendantes de l’intensité de l’AF verte de la peau (Figure 2B). Les doses d’irradiation étaient fortement corrélées aux niveaux d’intensité de l’AF verte (Figure 2C). En outre, il existait une forte corrélation entre les niveaux d’intensité de l’AF verte et les niveaux de lésions cutanées (Figure 2D).

Nous avons ensuite déterminé les effets de l’administration de NAD+ sur les lésions cutanées induites par les UVC : l’administration de NAD+ a nettement réduit les lésions cutanées induites par les UVC (Figure 3A). La quantification des données a indiqué que l’administration de NAD+ réduisait significativement les lésions cutanées induites par les UVC (Figure 3B). L’administration de NAD+ a également nettement atténué l’augmentation, induite par les UVC, de l’intensité de l’AF verte de la peau des souris (Figure 3C). La quantification des données a indiqué que l’administration de NAD+ réduisait significativement l’augmentation, induite par les UVC, de l’intensité de l’AF verte de la peau des souris (Figure 3D).

L’administration de NAD+ a significativement atténué la baisse, induite par les UVC, des niveaux de superoxyde dismutase mitochondriale (SOD2) et de catalase, ainsi que l’augmentation, induite par les UVC, des niveaux de COX2 dans la peau des souris

Figure 3. L’administration de NAD+ a considérablement atténué à la fois les lésions cutanées induites par les UVC et l’augmentation, induite par les UVC, de l’AF verte de la peau des souris. A, B. L’administration de NAD+ a significativement réduit les lésions cutanées induites par les UVC. N = 3. ***, P < 0,001. Barre d’échelle = 100 μm. C, D. L’administration de NAD+ a significativement atténué l’augmentation, induite par les UVC, de l’intensité de l’AF verte de la peau des souris. Après administration de 1 mg/kg de NAD+, les souris ont été exposées à une irradiation UVC à la dose de 0,6 J/cm2. Trois jours après l’irradiation, les lésions cutanées ont été déterminées par coloration H&E. L’AF verte de la peau a été déterminée au microscope confocal. N = 10. ***, P < 0,001. Barre d’échelle = 20 μm.

Nous avons constaté que les UVC induisaient une baisse significative de l’activité de la SOD2 dans la peau des souris, significativement atténuée par l’administration de NAD+ (Figure 4A et 4B). Les UVC ont également induit une baisse significative des niveaux de catalase dans la peau des souris, significativement atténuée par l’administration de NAD+ (Figure 4C, 4D).

Nous avons en outre constaté que les UVC induisaient une augmentation significative des niveaux de COX2, un marqueur de l’inflammation [16], dans la peau des souris (Figure 5A, 5B). L’administration de NAD+ a significativement atténué l’augmentation des niveaux de COX2 induite par les UVC (Figure 5A, 5B).

L’administration de NAD+ a significativement atténué l’augmentation, induite par les UVC, des lésions de l’ADN double brin dans la peau des souris

Nos analyses par Western blot ont montré que les UVC induisaient une augmentation significative des niveaux de la protéine phosphorylée γ-H2AX, un indice des lésions de l’ADN double brin [17] (Figure 6A, 6B). L’administration de NAD+ a empêché l’augmentation de γ-H2AX induite par les UVC (Figure 6A, 6B). Nos analyses d’immunomarquage ont également montré que les UVC induisaient une nette augmentation des niveaux protéiques de γ-H2AX, augmentation empêchée par l’administration de NAD+ (Figure 6C).

Nous avons ensuite déterminé les effets de l’administration de NAD+ sur les signaux apoptotiques induits par les UVC : les UVC ont induit une baisse significative des niveaux de Bcl-2, une protéine anti-apoptotique essentielle [18], baisse empêchée par l’administration de NAD+ (Figure 7A, 7B). En revanche, les UVC n’ont pas significativement modifié les niveaux de Bax, une importante protéine pro-apoptotique [18], niveaux qui n’ont pas été affectés par l’administration de NAD+ (Figure 7A, 7C). Dans l’ensemble, les UVC ont induit une baisse significative des rapports Bcl-2/Bax, significativement atténuée par l’administration de NAD+ (Figure 7D).

Discussion

Les principaux résultats de notre étude sont les suivants : premièrement, l’AF verte de la peau induite par les UVC était fortement corrélée à l’étendue des lésions cutanées induites par les UVC ; deuxièmement, l’administration de NAD+ a considérablement réduit les lésions cutanées induites par les UVC ; troisièmement, l’administration de NAD+ a significativement atténué la baisse, induite par les UVC, des niveaux de superoxyde dismutase mitochondriale et de catalase de la peau ; quatrièmement, l’administration de NAD+ a significativement atténué l’augmentation, induite par les UVC, du niveau de COX2 de la peau ; cinquièmement, l’administration de NAD+ a considérablement atténué l’augmentation, induite par les UVC, des lésions de l’ADN double brin de la peau ; et sixièmement, l’administration de NAD+ a considérablement atténué la baisse, induite par les UVC, des rapports Bcl-2/Bax de la peau.

Figure 4. L’administration de NAD+ a significativement atténué la baisse, induite par les UVC, des niveaux de SOD2 et de catalase dans la peau des souris. A, B. Les UVC ont induit une baisse significative des niveaux de SOD2 dans la peau des souris, significativement atténuée par l’administration de NAD+. N = 16 ; *, P < 0,05. C, D. Les UVC ont induit une baisse significative des niveaux de catalase dans la peau des souris, significativement atténuée par l’administration de NAD+. Après administration de 1 mg/kg de NAD+, les souris ont été exposées à une irradiation UVC à la dose de 0,6 J/cm2. Une heure après l’irradiation, les niveaux de SOD2 et de catalase de la peau ont été déterminés par Western blot. N = 6. *, P < 0,05.

Figure 5. L’administration de NAD+ a significativement atténué l’augmentation, induite par les UVC, des niveaux de COX2 dans la peau des souris. A, B. Les UVC ont induit une augmentation significative des niveaux de COX2 dans la peau des souris, significativement atténuée par l’administration de NAD+. Après administration de 1 mg/kg de NAD+, les souris ont été exposées à une irradiation UVC à la dose de 0,6 J/cm2. Une heure après l’irradiation, les niveaux de COX2 de la peau ont été déterminés par Western blot. N = 6 ; *, P < 0,05 ; **, P < 0,01 ; ***, P < 0,001.

Le rayonnement UV est un facteur de risque majeur de nombreuses maladies cutanées, dont le cancer de la peau [6-8]. Si plusieurs études ont identifié des agents protecteurs de la peau, il est hautement important de découvrir de nouveaux agents capables d’offrir une protection contre les lésions cutanées induites par les UV. En raison de l’appauvrissement progressif de la couche d’ozone atmosphérique, le rayonnement UVC à la surface de la Terre a augmenté, ce qui devient une préoccupation environnementale de plus en plus importante [14]. Étant un rayonnement ionisant, l’UVC est un puissant mutagène qui peut provoquer des cancers et des maladies à médiation immunitaire [14]. Il est donc très utile de rechercher des agents capables de réduire considérablement les lésions cutanées induites par les UVC. Notre étude actuelle a apporté des preuves solides indiquant que le NAD+ est un agent puissant capable de réduire les lésions cutanées induites par les UVC. En outre, notre étude a mis en évidence les mécanismes sous-jacents aux effets protecteurs du NAD+ sur les lésions cutanées induites par les UVC : le NAD+ peut réduire les lésions cutanées induites par les UVC en atténuant le stress oxydatif induit par les UVC, l’inflammation, les lésions de l’ADN et l’apoptose.

Notre étude a mis en évidence des mécanismes sous-jacents à la protection conférée par le NAD+ contre les lésions cutanées induites par les UVC : nous avons constaté que l’administration de NAD+ peut atténuer considérablement la baisse, induite par les UVC, du rapport Bcl-2/Bax, un indicateur des signaux apoptotiques, ce qui suggère que l’administration de NAD+ réduit les lésions cutanées induites par les UVC au moins en partie en réduisant l’apoptose de la peau induite par les UVC. Les lésions de l’ADN double brin étant un important inducteur de l’apoptose [19], notre constat selon lequel l’administration de NAD+ peut atténuer l’augmentation, induite par les UVC, des lésions de l’ADN double brin suggère que l’administration de NAD+ peut réduire l’apoptose induite par les UVC au moins en partie en atténuant les lésions de l’ADN double brin induites par les UVC.

Figure 6. L’administration de NAD+ a significativement atténué l’augmentation, induite par les UVC, des niveaux de γ-H2AX dans la peau des souris. A, B. Les UVC ont induit une augmentation significative des niveaux protéiques de γ-H2AX dans la peau des souris, significativement atténuée par l’administration de NAD+. C. Les analyses d’immunomarquage ont montré que les UVC induisaient une augmentation des niveaux protéiques de γ-H2AX dans la peau des souris, atténuée par l’administration de NAD+. Après administration de 1 mg/kg de NAD+, les souris ont été exposées à une irradiation UVC à la dose de 0,6 J/cm2. Une heure après l’irradiation, les niveaux de γ-H2AX de la peau ont été déterminés par Western blot ou par immunomarquage. N = 7. *, P < 0,05. Barre d’échelle = 20 μm.

Les UVC étant un rayonnement ionisant, ils peuvent induire une augmentation du stress oxydatif dans la peau [6-8], qui constitue un facteur pathologique important des lésions cutanées induites par les UVC. Il était donc attendu que notre étude montre une baisse de l’activité de la catalase et de la SOD2 induite par les UVC. Notre étude a montré que l’administration de NAD+ peut atténuer significativement la baisse, induite par les UVC, de l’activité de la SOD2 et de la catalase, ce qui indique que le NAD+ réduit les lésions cutanées induites par les UVC au moins en partie en atténuant le stress oxydatif. Le stress oxydatif étant un inducteur des lésions de l’ADN double brin [20] et de l’apoptose [21], notre constat suggère que l’administration de NAD+ pourrait atténuer l’augmentation, induite par les UVC, des lésions de l’ADN double brin et de l’apoptose au moins en partie en réduisant le stress oxydatif. L’inflammation est un facteur pathologique essentiel des lésions cutanées induites par les UV [22]. Notre étude a montré que l’administration de NAD+ peut atténuer significativement l’augmentation des niveaux de COX2 induite par les UVC, ce qui suggère que la diminution de l’inflammation produite par les UVC pourrait constituer un autre mécanisme important sous-jacent aux effets bénéfiques du NAD+ sur les lésions cutanées induites par les UVC.

Nos études ont indiqué que l’AF verte de la peau est un nouveau biomarqueur pour le diagnostic de plusieurs maladies majeures, dont l’accident vasculaire cérébral ischémique aigu et le cancer du poumon [23]. Notre étude récente a également indiqué que l’intensité de l’AF verte de la peau est un biomarqueur permettant de prédire les lésions cutanées induites par les UVC [15]. Notre étude actuelle a apporté de nouvelles preuves à l’appui de ce résultat : l’AF verte de la peau induite par les UVC était fortement corrélée aux lésions cutanées induites par les UVC. Cette nouvelle méthode présente donc un bon potentiel pour de futures applications dans la prédiction des lésions cutanées induites par les UVC.

En conclusion, notre étude actuelle a non seulement identifié le NAD+ comme un nouvel agent permettant de réduire les lésions cutanées induites par les UVC, mais a également apporté de nouvelles preuves de la validité de notre technologie de prédiction des lésions cutanées induites par les UVC. Il est justifié d’étudier plus avant les mécanismes qui sous-tendent la validité de cette technologie.

Figure 7. L’administration de NAD+ a significativement atténué l’augmentation, induite par les UVC, des rapports Bcl-2/Bax dans la peau des souris. A, B. Les UVC ont induit une baisse significative des niveaux de Bcl-2, empêchée par un prétraitement au NAD+. A, C. Les UVC n’ont pas significativement modifié les niveaux de Bax, qui n’ont pas été affectés par la pré-administration de NAD+. D. Les UVC ont induit une baisse significative des rapports Bcl-2/Bax, empêchée par l’administration de NAD+. Après administration de 1 mg/kg de NAD+, les souris ont été exposées à une irradiation UVC à la dose de 0,6 J/cm2. Une heure après l’irradiation, les niveaux de Bcl-2 et de Bax de la peau ont été déterminés par Western blot. N = 6 ; *, P < 0,05.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier pour leur financement le Shanghai Municipal Science and Technology Major Project (Grant [7] No. 2017SHZDZX01) (à W.Y.) ainsi qu’un SJTUSTAR Medical-Engineering Interdisciplinary Youth Fund financé par la Shanghai Jiao Tong University (YG2019QNA36) à Y.Z.

Déclaration de conflit d’intérêts

Aucun.

Correspondance à adresser à : Dr Weihai Ying, School of Biomedical Engineering and Med-X Research Institute, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, P. R. China. E-mail : weihaiy@sjtu.edu.cn ; Dr Mingchao Zhang, Multiscale Research Institute of Complex Systems, Fudan University, Shanghai 200433, P. R. China. E-mail : 1058697003@qq.com

Références