Caractéristiques métaboliques et pathogenèse de la puberté précoce chez les filles : le rôle des composés perfluorés

BMC Medicine volume 21, Numéro d'article : 323 (2023) Citer cet article

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La puberté précoce (PP) chez les filles est traditionnellement définie comme le début du développement mammaire avant l'âge de 8 ans. Les biomarqueurs spécifiques des filles à thélarche prématurée (PT) et à puberté précoce centrale (CPP) sont incertains, et on sait peu de choses sur leurs caractéristiques métaboliques déterminées par les composés perfluorés (PFC) et le phénotype clinique. Cette étude visait à cribler des biomarqueurs spécifiques du PT et du CPP et à élucider leur pathogenèse sous-jacente. Les relations entre phénotype clinique, PFC sériques et caractéristiques métaboliques ont également été explorées pour révéler la relation entre les PFC et l'apparition et le développement du PT et du CPP.

Une stratégie de métabolomique croisée basée sur la résonance magnétique nucléaire (RMN) a été réalisée sur le sérum de 146 filles PP (dont 30 CPP, 40 PT et 76 PP non précisées) et de 64 filles en bonne santé (dont 36 prépubères et 28 adolescentes). Des biomarqueurs spécifiques ont été examinés par les analyses statistiques uni- et multivariées. Les relations entre les PFC sériques et le phénotype clinique ont été réalisées par analyse de corrélation et analyse pondérée du réseau de co-expression génique afin d'explorer le lien entre phénotype clinique, PFC et caractéristiques métaboliques dans la PT et la CPP.

La tendance désordonnée des métabolismes du pyruvate et du butyrate (métabolites cartographiés comme formiate, éthanol et 3-hydroxybutyrate) a été partagée et maintenue presque cohérente dans le PT et le CPP. Huit et onze biomarqueurs spécifiques ont été examinés respectivement pour le PT et le CPP. L'aire sous la courbe de la combinaison de biomarqueurs spécifiques était de 0,721 chez les CPP par rapport aux adolescents prépubères, de 0,972 chez les PT par rapport aux adolescents prépubères, de 0,646 chez les adolescents intégrés CPP par rapport aux adolescents prépubères et de 0,822 chez les adolescents intégrés PT par rapport aux adolescents prépubères. L'acide perfluoro-n-heptanoïque et l'acide perfluoro-n-hexanoïque étaient statistiquement différents entre le PT et le CPP. L'estradiol et la prolactine étaient significativement corrélés aux PFC dans le CPP et le PT. Les phénotypes cliniques et les PFC déterminent les caractéristiques métaboliques et provoquent des perturbations métaboliques dans le CPP et le PT.

L'élévation du formiate, de l'éthanol et du 3-hydroxybutyrate peut servir d'indicateur diagnostique précoce de la PP chez les filles. Mais la stratification du PP doit encore être déterminée sur la base de biomarqueurs spécifiques. Les biomarqueurs spécifiques du CPP et du PT présentaient une bonne sensibilité et peuvent faciliter le diagnostic de classification du CPP et du PT. L'exposition aux PFC est associée à un déséquilibre de l'homéostasie endocrinienne. L'exposition aux PFC et/ou les perturbations endocriniennes entraînent directement ou indirectement des changements métaboliques et forment des perturbations globales du réseau métabolique dans le CPP et le PT.

Rapports d'examen par les pairs

Le moment de la puberté est généralement régulé par une interaction complexe de facteurs génétiques, environnementaux, nutritionnels et épigénétiques. Par conséquent, les critères du moment normal de la puberté et donc la définition de la puberté précoce sont difficiles à déterminer. La puberté précoce (PP) chez les filles est traditionnellement définie comme le début du développement mammaire avant l'âge de 8 ans [1]. Sa physiopathologie sous-jacente peut être dépendante de la gonadolibérine (GnRH) pour les filles à puberté précoce centrale (CPP) ou indépendante de la GnRH pour les filles prématurées thélarche (PT). La CPP est principalement induite par la sécrétion pulsée continue de GnRH pour activer prématurément l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique (HPG); cependant, les mécanismes exacts restent flous. La principale manifestation clinique des filles PT est le simple développement des seins dû à l'exposition à l'environnement périphérique des œstrogènes. Lorsque la PT s’accompagne d’une croissance avancée significative de l’âge osseux, elle est plus susceptible d’évoluer vers une CPP secondaire. Le RPC peut entraîner des complications à court et à long terme chez les filles, notamment un risque accru de détresse psychosociale, de petite taille, d'obésité, de maladies cardiovasculaires et de diabète de type 2 à l'âge adulte [2]. Par conséquent, il est essentiel de comprendre l’étiologie du PT et du CPP pour un diagnostic précis et une intervention rapide.

1 of the metabolite and the p value after age correction (p-adj) < 0.05./p>1 and p-adj < 0.05), a total of 16 metabolites were selected as the potential biomarkers of PP girls when compared with prepubertal girls and adolescent girls as demonstrated in Additional file 1: Table S5./p> 0.1 and p < 0.05, six disturbed metabolic pathways were screened out from CPP, including aminoacyl-tRNA biosynthesis, valine, leucine, and isoleucine biosynthesis, phenylalanine, tyrosine and tryptophan biosynthesis, phenylalanine metabolism, butanoate metabolism, and histidine metabolism (Additional file 1: Figure S6A), while seven metabolic pathways were significantly disordered in PT, including butanoate metabolism, synthesis and degradation of ketone bodies, glyoxylate and dicarboxylate metabolism, glycine, serine, and threonine metabolism, glycerolipid metabolism, histidine metabolism, and aminoacyl-tRNA biosynthesis (Additional file 1: Figure S6B). Furthermore, to better understand the process of diseases, the core metabolic network of CPP and PT were constructed to explain their individual pathogenesis based on the potential biomarkers via integrating the database of KEGG and HMDB. The links between hypothalamic-pituitary-gonadal-adrenal (HPGA) axis initiation and metabolism (including phenylalanine, tyrosine, and tryptophan biosynthesis, glycine, serine and threonine metabolism, glycolysis/gluconeogenesis, alanine, aspartate and glutamate metabolism, pyrimidine metabolism, aminoacyl-tRNA biosynthesis, and pyruvate metabolism and butanoate metabolism) were mainly shown in the core metabolic network of CPP (Fig. 5A). Metabolic pathway interconnections including glycerolipid metabolism, galactose metabolism, amino acid metabolism, pyruvate metabolism, butanoate metabolism, and pyrimidine metabolism were mainly shown in the core metabolic network of PT (Fig. 5B)./p> 0.30 and p < 0.05. In CPP, PFOA, PFNA, and PFDA mainly drive MEyellow, PFDoDA mainly drives MEbrown, DHEAS and VD mainly drive MEblack, FT4 mainly drives MEred, LH and FSH mainly drive MEbrown, and prolactin mainly drives MEblue (Fig. 6b1). In PT, PFOA mainly drives MEblack, TFHSA mainly drives MEpink, PFDoDA mainly drives MEyellow, and PFHpA mainly drives MEred, DHEAS mainly drives MEbrown, FSH mainly drives MEblack, BMISDS and body mass index (BMI) mainly drives MEgreen, FT4 mainly drives MEpink, TSH mainly drives MEturquoise, and estradiol mainly drives MEyellow (Fig. 6b2). The metabolites in each module are shown in Fig. 6C./p>