L’exposition à la silice chez les travailleurs est inévitable dans certains milieux de travail, et une fois exposée à la silice, la détérioration progresse même après l’élimination de l’environnement. De plus, la plupart de ces travailleurs fument et les cigarettes traditionnelles contiennent des milliers de produits chimiques, le principal composant addictif étant la nicotine1. Les cigarettes électroniques sont de plus en plus populaires dans les groupes d’âge plus jeunes2 ; Ces cigarettes électroniques agissent comme un système d’administration de nicotine et augmentent l’accès à la nicotine, augmentant ainsi la susceptibilité pulmonaire et la pneumonie3. La fumée de cigarette accélère également la fibrose pulmonaire chez les souris exposées à la bléomycine4 et augmente la toxicité pulmonaire et la fibrose chez les souris exposées à la silice 5,6. Cependant, la question de savoir si la nicotine peut affecter le processus de fibrose inflammatoire et pulmonaire causé par la silice reste à étudier.
Le modèle murin de silicose établi par l’inhalation unique d’une forte dose de silice dans la trachée est traumatisant pour les souris. Bien que cette méthode fournisse rapidement un modèle de silicose, elle ne correspond pas à la réalité d’un environnement où les travailleurs sont exposés de manière répétée à la silice. Par conséquent, nous avons établi un modèle de souris exposées à la silice en administrant à plusieurs reprises une faible dose de suspensions de silice via un goutte-à-goutte nasal ; Cette dose peut provoquer une inflammation et une fibrose chez la souris.
Pour contourner les effets d’autres composants de la cigarette, ce modèle de souris a été injecté par voie sous-cutanée avec de la nicotine dans la peau lâche du cou pour déterminer l’effet du composant addictif, la nicotine, sur la silicose. L’administration d’injections sous-cutanées permet d’obtenir un dosage précis, ce qui permet de créer des modèles d’exposition à la nicotine et d’observer les réponses dose-toxicité, ainsi que la dépendance. Un modèle de dépendance à la nicotine a été développé chez des souris mâles, avec une dose d’injection de nicotine de 0,2 à 0,4 mg/kg 7,8. Dans ce modèle, pour répondre aux besoins de recherche de drogue des souris dépendantes, deux injections sous-cutanées ont été administrées à des intervalles de 12 heures. Ce modèle de dépendance à la nicotine chez la souris est utile pour simuler les habitudes de tabagisme et l’exposition des humains à la silice.
Les modèles animaux à facteur unique ont des limites dans les études sur les maladies, alors que la méthode décrite ici implique un modèle murin à deux facteurs de co-exposition à la nicotine et à la silice. Avant l’exposition à la silice, les souris ont été préexposées à la nicotine pour reproduire l’exposition à la nicotine chez les fumeurs. Par la suite, l’exposition à la silice a eu lieu du jour 5 au jour 19 pour imiter l’exposition à la silice dans un environnement de travail pour les personnes ayant des antécédents de tabagisme.
Les macrophages alvéolaires sont connus pour jouer un rôle important dans la régulation de l’inflammation et de la fibrose pulmonaires. Les macrophages ne peuvent pas décomposer la silice lors de son inhalation de silice, ce qui entraîne la polarisation des macrophages ou l’apoptose9 et la libération de cytokines telles que le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) et le facteur de croissance transformant bêta (TGF-β). Les macrophages M1, qui sont identifiés par la présence du marqueur de surface CD86, sont les principaux instigateurs de la réponse inflammatoire dans la silicose, tandis que les macrophages M2, qui sont marqués par CD206, sont responsables de la phase fibrotique de la maladie10. Chez les souris doublement exposées, la nicotine a induit la polarisation des macrophages vers le phénotype M2 dans les poumons lésés par la silice, favorisant ainsi la fibrose pulmonaire. De plus, le TGF-β1 est essentiel à l’induction de la fibrose et de l’EMT11 ; l’augmentation de l’expression de TGF-β1 a accéléré la progression de la fibrose pulmonaire par l’EMT. Ce modèle a analysé avec succès les effets de la nicotine sur la silicose et a mis en évidence l’importance de l’arrêt de la nicotine.