Bronchial angiogenesis in asthmatic horses

Abstract

L'asthme équin est une maladie inflammatoire chronique des voies respiratoires inférieures caractérisée principalement par des changements structuraux menant à un épaississement de la paroi des bronches et à l’obstruction du débit d'air. Le traitement de l'asthme équin inverse partiellement ce remodelage. Dans l’asthme, chez l’humain, la démonstration que l'angiogenèse contribue à l'épaississement de la paroi bronchique en augmentant la vascularisation de la muqueuse respiratoire ouvre une nouvelle fenêtre pour un traitement plus ciblé. Cependant, peu d'information est disponible sur le rôle potentiel exercé par l'angiogenèse dans l'asthme équin. L'objectif de cette étude est de documenter la présence d'angiogenèse dans les voies respiratoires inférieures des chevaux asthmatiques. Des échantillons bronchiques récoltés chez sept chevaux asthmatiques éprouvant une exacerbation de la maladie, sept chevaux asthmatiques en rémission clinique et chez sept chevaux sains du même âge ont été étudiés. L'analyse immunohistochimique a été réalisée en utilisant le collagène de type IV comme biomarqueur pour les membranes basales des vaisseaux sanguins. Le nombre de vaisseaux, la densité vasculaire, l'aire vasculaire et les valeurs moyennes de taille des vaisseaux ont été mesurés par histomorphométrie à l'aide d'un logiciel d'analyse d’images (Image J) et les valeurs provenant des trois groupes comparés à l'aide d'une ANOVA à une voie (p <0,05). Un test post hoc Benjamini-Hochberg par paire a été effectué pour corriger le niveau alpha pour les mesures répétées. Une augmentation significative du nombre de vaisseaux chez les chevaux asthmatiques en exacerbation (p = 0,007) et chez les chevaux en rémission (p = 0,02) a été observée par comparaison aux chevaux sains. De plus, l'aire vasculaire était augmentée chez les chevaux souffrant d'asthme en exacerbation comparativement aux chevaux sains (p = 0,02) et ceux en rémission (p = 0,04). Aucune autre différence significative n'a été observée. En conclusion, les voies respiratoires centrales des chevaux asthmatiques présentent des indices d'angiogenèse, ce qui suggère qu'elle puisse contribuer à l'épaississement de la paroi des bronches. D'autres études sont justifiées afin d'évaluer la réponse à un traitement ciblé.

Equine asthma is a chronic inflammatory disease of the lower airways characterized by structural changes that lead to bronchial wall thickening and airflow obstruction. Treatment for equine asthma partially reverse these remodeling changes. Angiogenesis has been shown to increase vascularization of the bronchial mucosa, which contributes to the thickening of the bronchial wall in humans with asthma, opening a new window for a targeted treatment. However, little information is available related to the occurrence of angiogenesis in asthmatic horses. The objective of this study is to document the presence of angiogenesis in the bronchi of asthmatic horses. Bronchial samples from seven asthmatic horses collected during an episode of exacerbation of the disease, seven asthmatic horses in clinical remission, and seven agematched healthy horses were studied. Immunohistochemistry analysis was performed with type IV collagen as a biomarker for basement membranes. The number of vessels, vascular density, vascular area and mean vessel size values were measured by histomorphometry using an image analysis software (Image J) and values from all three groups were compared using a one-way ANOVA (p <0.05). A Benjamini-Hochberg pairwise post hoc-test was performed to correct the alpha level for repeated measurements. A significant increase in the number of vessels in asthmatic horses in exacerbation (p = 0.007) and in horses in remission (p = 0.02) was observed in comparison to controls. Similarly, the vascular area was increased in horses with asthma in exacerbation when compared to controls (p = 0.02) and to horses in remission (p = 0.04). No other significant differences were observed. In conclusion, angiogenesis is present in the central airways of asthmatic horses, suggesting that it may contribute to the thickening of the airway wall. Further studies are warranted in order to assess the response to a targeted treatment.