Analyse de l'effet des facteurs génétiques et environnementaux sur la sévérité du défaut du système nerveux entérique chez un modèle murin pour la maladie de Hirschsprung

Touré, Aboubacrine Mahamane (2019). « Analyse de l'effet des facteurs génétiques et environnementaux sur la sévérité du défaut du système nerveux entérique chez un modèle murin pour la maladie de Hirschsprung » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biochimie.

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Résumé

Avec une incidence d'un nouveau-né sur 5000 et un biais sexuel (4 garçons vs 1 fille), la maladie de Hirschsprung (HSCR) ou mégacôlon aganglionnaire est une anomalie congénitale du système nerveux entérique (SNE). Elle se traduit par l'absence des ganglions nerveux (aganglionose) dans le côlon distal due à l'arrêt prématuré de la colonisation du tube digestif par les cellules de la crête neurale (CCN) – précurseurs du SNE - au cours du développement. L'origine de HSCR est multifactorielle. On estime que la contribution des facteurs génétiques est plus importante que celle des facteurs environnementaux. Toutefois, l'incomplétude de la pénétrance de la majorité des mutations connues indique non seulement l'existence et l'implication d'autres gènes et/ou loci modificateurs mais aussi la contribution des facteurs non-génétiques. Ainsi, l'amélioration de la prise en charge des patients atteints de HSCR requiert : (i) d'un côté, la découverte de nouveaux gènes et l'analyse de leur potentiel à interagir soit entre eux soit avec des gènes connus; et (ii) de l'autre côté, l'indentification des facteurs environnementaux nuisibles au SNE. TashT, Spot et Holstein sont des modèles murins pour HSCR générés dans notre laboratoire par insertion aléatoire de transgènes dans le génome afin de découvrir de nouveaux gènes importants au développement des CCN. Pour chacun des trois modèles, les transgènes se sont insérés au même endroit dans une séquence noncodante localisée sur les chromosomes 10 (TashT), 9 (Holstein) et 13 (Spot). Les animaux hétérozygotes pour l'insertion transgénique (TashTTg/+, HolTg/+ et SpotTg/+) ne montrent aucune forme d'aganglionose colique. Cependant, les homozygotes (TashTTg/Tg, SpotTg/Tg et HozTg/Tg) développent et meurent d'un mégacôlon aganglionnaire autour de l'âge du sevrage. Alors que ce phénotype est 100% pénétrant sans biais sexuel chez les souris SpotTg/Tg et HolTg/Tg, seulement - 13% des TashTTg/Tg en succombent avec un fort biais mâle (- 15 : 1). Pour les trois lignées, via des mécanismes moléculaires différents, l'aganglionose résulte d'un retard de migration des CCN durant l'hystogénèse du SNE. Ma thèse s'inscrit dans le cadre du projet visant à caractériser les souris de la lignée TashT. Plus précisément, elle constitue la suite des travaux de Bergeron et al., (Bergeron et al., 2015) dans lesquels nous avons montré que le phénotype de mégacôlon chez les souris TashTTg/Tg est corrélé à l'étendue de leur l'aganglionose colique. Ainsi les animaux dont le côlon est aganglionnaire au-delà de - 20% sont plus à risque de développer le mégacôlon. Nous avons également montré, par opposition au mégacôlon, que toutes les souris TashTTg/Tg montrent l'aganglionose et/ou l 'hypoganglionose (i.e. une réduction de la densité neuronale) dans le côlon distal. Dans la présente thèse, au cours d'une première étude, nous dévoilons l'existence exclusive de la constipation chronique chez les souris TashTTg/Tg mâles adultes. Un phénotype que nous trouvons comme corrélé à l'hypoganglionose sévère accompagnée d'une augmentation de la proportion des neurones nitrergiques (nNos+) au niveau du plexus myentérique dans le côlon distal. Dans une deuxième étude, nous montrons que l'exposition continue à long-terme aux antibiotiques cause la survenue prématurée de la constipation chronique chez les souris TashTTg/Tg mâles immatures en aggravant la sévérité de l'hypoganglionose et en engendrant une augmentation supplémentaire du nombre des neurones myentériques nNos+ - deux défauts pré-existants - dans le côlon. De plus, nous découvrons que l'inhibition colique de la signalisation nitrergique non seulement attenue la sévérité de cette constipation mais aussi retarde la survenue des décès associés au mégacôlon chez les TashTTg/Tg mâles dans les conditions normales. Enfin, dans une troisième étude, nous démontrons le potentiel du locus TashT à interagir séparément avec les loci Spot et Holstein. Environ 20.37% des souris double hétérozygotes TashTTg/+; SpotTg/+ développent et succombent d'un mégacôlon vers l'âge du sevrage avec un biais de - 2 mâles vs 1 femelle. Nous montrons également que la présence d'un allèle Holstein dans le background de TashTTg/Tg (TashTTg/Tg ; HozTg/T+) augmente drastiquement de 375% la pénétrance du mégacôlon aganglionnaire chez les souris TashTTg/Tg en aggravant la sévérité de l'aganglionose colique. En conclusion, Cette étude est la première dans le domaine à démontrer chez un modèle murin pour HSCR: (i) que l'exposition continuelle aux antibiotiques peut à long-terme amplifier la sévérité des neuropathies entériques d'origine génétique ; (ii) le potentiel d'une thérapie moléculaire pour atténuer l'impact des anomalies du SNE sur la motricité du côlon ; et enfin (iii) des interactions génétiques impliquant des séquences non-codantes. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Système nerveux entérique, Cellule de la crête neurale, Maladie de Hirschsprung, Signalisation nitrergique, Antibiothérapie, Séquences non-codantes Interactions génétiques, Souris

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Pilon, Nicolas
Mots-clés ou Sujets: Maladie de Hirschsprung / Modèles animaux / Souris / Système nerveux entérique -- Maladies / Dysbiose / Interaction génétique
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 25 juill. 2019 07:03
Dernière modification: 25 juill. 2019 07:03
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/12657

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