UMR1078

UMR 1078
Genetics, functional genomics
and biotechnology

Soutenance HDR

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Yann Fichou, Frédéric Morel, Pascal Trouvé, Olivier Mignen

Yann Fichou : « Deux modèles d’étude « du gène à la fonction » : le syndrome de Rett et les groupes sanguins »

9 février à 14h00 dans l’amphi 2 de la Faculté de Médecine

résumé/abstract

Olivier Mignen : « Etude des influx calciques dans les cellules excitables en conditions normales et pathologiques. »

29 avril 2015

Frédéric Morel : Investigations génétiques de l’infertilité masculine

28 février 2014, Salle des Actes, Faculté de Médecine de Brest 

Résumé

Dans nos pays industrialisés, 15 à 20% des couples ont des difficultés à concevoir. Un tiers
des infertilités est d’origine masculine, un tiers d’origine féminine et un tiers a une étiologie
mixte. Des causes génétiques, cytogénétiques et/ou une fragmentation de l’ADN spermatique
peuvent être à l’origine de l’infertilité masculine.
Nos travaux de recherche portent sur l’étude de la ségrégation méiotique et/ou de la
fragmentation de l’ADN dans les spermatozoïdes chez des hommes infertiles 46,XY ou
porteurs d’une anomalie chromosomique constitutionnelle (de nombre ou de structure).
Chez les hommes 46,XY infertiles présentant divers troubles de la spermatogenèse, il existe
une grande variabilité des taux de fragmentation et de gamètes chromosomiquement
déséquilibrés. Toutefois, à l’exception des patients porteurs de mutations de AURKC (Aurora
Kinase C) dont les spermatozoïdes sont macrocéphales et multiflagellés, nos résultats
indiquent qu’il n’y a pas de contre-indication à une tentative d’injection intra-cytoplasmique
de spermatozoïdes (ICSI).
Chez les hommes porteurs d’une anomalie chromosomique de nombre, nous pensons que
quelques cellules XXY chez les patients Klinefelter ou XYY chez les hommes 47,XYY,
seraient capables d’achever la méiose pour produire des spermatozoïdes avec un équipement
gonosomique anormal. Le risque d’aneuploïdie gonosomique pourrait donc être supérieur
dans la descendance de ces hommes (surtout ceux dont le caryotype est homogène) à celui
observé dans la population générale.
Chez les hommes porteurs d’une anomalie chromosomique de structure (translocation
réciproque équilibrée, translocation robertsonienne, inversion péricentrique), nos résultats
montrent que, selon les patients, les spermatozoïdes comportant une combinaison
déséquilibrée du remaniement parental représentent 0% à plus de 60% de la production
gamétique. Nous démontrons que la ségrégation méiotique n’est pas aléatoire et que le taux de
fragmentation de l’ADN spermatique est significativement augmenté chez ces patients. De
plus, notre étude montre pour chaque patient que les gamètes chromosomiquement
déséquilibrés ont un taux d’ADN fragmenté significativement plus élevé que les gamètes
chromosomiquement normaux ou équilibrés nous faisant émettre l’hypothèse d’une apoptose
abortive dans ces spermatozoïdes.

L’analyse de l’équipement chromosomique et/ou de la fragmentation de l’ADN dans les
spermatozoïdes d’hommes infertiles permet de mieux expliquer et comprendre les causes
d’échecs d’assistance médicale à la procréation chez ces couples infertiles. Ces travaux
apportent d’une part une information susceptible d'aider à la compréhension des mécanismes
impliqués dans la spermatogenèse et d’autre part une évaluation personnalisée des risques
pour la descendance des patients permettant ainsi un conseil génétique plus adapté et une
meilleure prise en charge de ces couples. Par ailleurs, la mise au point de nouvelles techniques
(étude du transcriptome) et de nouvelles méthodes de sélection des spermatozoïdes en vue
d’ICSI devraient permettre d’identifier de nouvelles causes génétiques dans l’infertilité
masculine et apporter de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques.

MOTS CLES :

Spermatozoïdes - Infertilité masculine - Génétique - Ségrégation méiotique - Fragmentation - 
ICSI - Transcriptome 

JURY :

Pr BUJAN Louis, PU-PH, Université de Toulouse 3 Examinateur
Pr DE BRAEKELEER Marc, PU-PH, Université de Bretagne Occidentale Directeur
Pr FEREC Claude, PU-PH, Université de Bretagne Occidentale Rapporteur
Pr TACHDJIAN Gérard, PU-PH, Université de Paris Sud 11 Rapporteur
Pr VAGO Philippe, PU-PH, Université de Clermont-Ferrand 1 Rapporteur

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Pascal Trouvé

29 octobre 2014

"Etude de la régulation de la protéine CFTR impliquée dans la mucoviscidose"

La mucoviscidose est la maladie génétique la plus fréquente dans la population Caucasienne. Elle est caractérisée par une altération des transports des ions chlorure (Cl-) dans les cellules épithéliales. Cette maladie autosomale récessive est due à une mutation d’un seul gène codant une protéine membranaire : la « Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator » (CFTR). Le CFTR est une protéine de la superfamille des ATP-binding proteins ayant un rôle de canal Cl-. La mutation la plus fréquente retrouvée dans le gène CFTR réside en une absence de phénylalanine en position 508 (F508del). Cependant, environ 1930 mutations sont actuellement répertoriées et sont été classées en fonction de leur impact sur la protéine CFTR (les mutations de classe I affectent la biosynthèse de la protéine ; les mutations de classe II touchent le transport de la protéine vers la membrane plasmique ; les mutations de classe III produisent des protéines qui atteignent les membranes cellulaires, mais dont la fonction est altérée ; les mutations de classe IV affectent la conductance et les mutations de classe V induisent la production de protéines CFTR dont la stabilité est réduite).
Malgré les avancées concernant les connaissances du gène et de la protéine CFTR, une inconnue subsiste dans la compréhension des relations génotype-phénotype: pour une mutation donnée il est observé une grande hétérogénéité dans les manifestations cliniques. Les recherches de relation génotype-phénotype doivent prendre en compte l’intervention des facteurs génétiques et environnementaux. Il est concevable qu’une protéine, produite par un gène muté, présente une expression et une fonction altérée par altération de liaisons avec d’autres protéines. La recherche de protéines associées au CFTR, les modifications d’associations pour une mutation donnée et les implications fonctionnelles de ces interactions sont un de mes axes d’étude. Certaines interactions ont été décrites avec la synthaxine 1A, avec le cytosquelette via EBP50, avec E3KARP, avec la CAP70, avec Mu2 et avec les CSP et il a été démontré qu’elles interviennent sur l’activité canal Cl- du CFTR et sur sa localisation membranaire. Cependant, aucune d’entre elles n’a conduit à expliquer le manque de lien génotype-phénotype. Parmi les partenaires possibles du CFTR, je me suis intéressé à un membre de la famille des Annexines (Anx). Le rôle de ces protéines n’est pas connu mais leurs principales propriétés sont de pouvoir se lier aux membranes cellulaires en présence de calcium, réguler certains canaux, lier le calcium et inhiber certaines protéines kinases. Parmi les Anx, mon intérêt s’est porté sur l’AnxA5). En effet, elle est surexprimée dans des trachées de fœtus humains présentant la mutation delF508, elle présente des similitudes de séquence primaire avec un domaine du CFTR et, comme le CFTR, elle présente la particularité de pouvoir se lier avec une affinité toute particulière aux phosphatydylsérines membranaires. Cette propriété pourrait être en faveur de leur co-distribution voire même de leur interaction. J’ai pu confirmer l’hypothèse de l’interaction moléculaire entre le CFTR et l’AnxA5 et démontrer qu’une surexpression de l’AnxA5 dans des cellules mucoviscidosiques conduit à rétablir un minimum d’activité canal Cl-. Ces travaux ont conduits à publications. Sachant qu’une augmentation de l’activité canal de 10% permettrait une fonction normale chez les patients, mes travaux se poursuivent par la recherche de moyens utilisables en clinique pour augmenter l’expression de l’AnxA5 dans les cellules épithéliales primaires de patients F508del. Nos résultats montrent que l’hormone GnRH restaure l’activité du F508del-CFTR, ce qui en fait une cible thérapeutique prometteuse.
Toujours axé sur la recherche des partenaires moléculaires du CFTR, je recherche actuellement, pour chaque classe de mutation, à décrire par des moyens de protéomique, le réseau d’interactions impliquant le CFTR. Chaque interactant pouvant devenir une cible thérapeutique potentielle. Ainsi j’ai pu montrer, pour la premiere fois, l’interaction entre le CFTR, le G551D-CFTR et la caluménine. Les travaux se poursuivent pour décrypter les implications fonctionnelles de cette interaction dans des cellules primaires.
Mon activité se porte aussi sur le stress cellulaire engendré par la rétention de protéines mal formées dans le reticulum endoplasmique (RE). En effet, dans la mutation F508del, la protéine est retenue dans le RE. Nous avons été les premiers à montré que cela déclenche le phénomène d’UPR (Unfolded Protein Response) dans la mucoviscidose. Mes travaux portent actuellement sur le décryptage des mécanismes moléculaires impliqués dans ce phénomène, qui est aussi retrouvé dans d’autres pathologies (Alzheimer, Parkinson, Huttington, etc…).
 

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