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Aug 20, 2023

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Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 13881 (2023) Citer cet article 82 Accès aux détails des métriques Des biomarqueurs quantitatifs du vieillissement cutané du visage ont été étudiés chez une centaine de personnes de race blanche en bonne santé.

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13881 (2023) Citer cet article

82 Accès

Détails des métriques

Des biomarqueurs quantitatifs du vieillissement cutané du visage ont été étudiés auprès d'une centaine de femmes volontaires de race blanche en bonne santé, âgées de 20 à 70 ans, en utilisant l'imagerie in vivo de tomographie par cohérence optique confocale en champ linéaire 3D (LC-OCT) couplée à des algorithmes de quantification basés sur l'intelligence artificielle (IA). . Les paramètres de couche, c'est-à-dire l'épaisseur de la couche cornée (SC), l'épaisseur épidermique viable et l'ondulation de la jonction dermo-épidermique (DEJ), ainsi que les paramètres cellulaires ont été mesurés pour la tempe, la pommette et la mandibule. Pour les trois zones du visage étudiées, des variations minimes liées à l’âge ont été observées dans l’épaisseur du SC et des couches viables de l’épiderme. Un épiderme plus plat et plus homogène (diminution de l'écart type du nombre moyen de couches), un réseau cellulaire moins dense avec moins de cellules par couche (diminution de la densité superficielle cellulaire), et des noyaux plus gros et plus hétérogènes au sein de chaque couche (augmentation de le volume des noyaux et leur écart type) ont été trouvés avec des variations significatives avec l'âge. Les scores d'atypie plus élevés reflétaient en outre l'hétérogénéité des noyaux dans tout l'épiderme viable. La visualisation 3D des structures fines de la peau à la résolution micrométrique et au champ de vision de 1 200 µm × 500 µm obtenu avec l'imagerie LC-OCT a permis de calculer des biomarqueurs quantitatifs pertinents pour une meilleure compréhension de la biologie cutanée et du processus de vieillissement in vivo.

Les signes visibles du vieillissement, tels que le relâchement cutané, les rides, les taches solaires et la couleur inégale de la peau, définissent l'âge perçu par un individu aux yeux des autres ainsi que sa propre image corporelle1. Bien que les atlas puissent être utilisés pour évaluer la gravité des signes cliniques macroscopiques2, le vieillissement cutané résulte de l'accumulation de dommages aux niveaux cellulaire et moléculaire au fil du temps, exacerbés par des facteurs intrinsèques (génétique, métabolisme cellulaire, processus hormonaux et métaboliques) et extrinsèques (chronique). exposition à la lumière, pollution, produits chimiques, …) facteurs qui rendent difficile la corrélation entre les mécanismes physiologiques et les effets visibles.

Alors que les dispositifs de torsion ou d'aspiration sont utilisés pour étudier in vivo les modifications des propriétés mécaniques liées à l'âge3, la surveillance et la quantification non invasives des changements se produisant sous la surface de la peau dans les microstructures sous-jacentes de l'épiderme et du derme constituent un défi. L'imagerie par ultrasons à haute fréquence (HFUS) à 22-75 MHz est limitée à l'étude du derme et des propriétés de la bande sous-épidermique à faible échogène (SLEB)4. La tomographie par cohérence optique (OCT), technique répandue en ophtalmologie5, cardiologie6, gastro-entérologie7 ou dermatologie (diagnostic des lésions cutanées)8, ne permet pas de caractériser les fines structures cutanées de l'épiderme viable (VE) et du stratum corneum (SC) en raison de résolution axiale limitée (~ 10 μm)9.

Les techniques de microscopie optique, telles que la microscopie confocale à balayage laser (CLSM)10,11, ou la microscopie à balayage laser multiphotonique (MPLSM)12, peuvent atteindre des résolutions latérales et axiales plus élevées lors de l'observation des caractéristiques micrométriques des couches superficielles de la peau. Néanmoins, les sources laser et les optiques de focalisation couramment utilisées dans ces techniques imposent des limitations sur la profondeur de pénétration, typiquement autour de 250 μm13. Les améliorations récentes des instruments et de l'analyse des données ont contribué à quantifier, c'est-à-dire à corréler les modifications structurelles avec le vieillissement grâce à l'automatisation des protocoles d'imagerie in vivo14,15, mais l'accès à la visualisation 3D en direct de la peau reste à résoudre. La tomographie confocale par cohérence optique en champ linéaire (LC-OCT) est une technique d'imagerie émergente16 qui étend les principes de l'OCT dans le domaine temporel (TD-OCT)17. Avec LC-OCT, il est possible d'obtenir un champ de vision de 1 200 μm × 500 μm × 500 μm lors d'une imagerie 3D in vivo, avec une résolution latérale d'environ 1 µm et un temps d'acquisition en quelques secondes16. Initialement développées pour l'acquisition d'images de coupe verticale à ultra haute résolution (B-scans)18, les acquisitions d'images de coupe verticale (B-scan) et de face (horizontales) (C-scans) ont fourni des images LC-OCT 3D isotropes haute résolution19. adapté pour étudier les structures histologiques et cellulaires de la peau au niveau micrométrique20,21. Couplée à des algorithmes de segmentation basés sur l'intelligence artificielle (IA), la technique est une méthode prometteuse pour étudier les troubles cutanés tels que la peau pustuleuse22 ou la kératose actinique23, mais également pour dériver des paramètres quantitatifs 3D à partir d'une peau saine afin d'étudier les effets intracutanés du vieillissement24,25.