XXIII e Colloque de lATC (septembre 2013), Bordeaux, France Longueur télomérique placentaire et...
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XXIIIe Colloque de l’ATC (septembre 2013), Bordeaux, France
Longueur télomérique placentaire et retard de croissance intra-utérin
Toutain J (1,2), Prochazkova-Carlotti M (1), Chevret E (1), Cappellen D (1), Merlio JP (1), Horovitz J (3), Saura R (2).
(1) Univ. Bordeaux, Histologie et pathologie moléculaire des tumeurs, EA 2406, F-33000 Bordeaux, France, (2) CHU Bordeaux, Génétique médicale, F-33000 Bordeaux, France,
(3) CHU Bordeaux, Gynécologie-obstétrique et médecine fœtale, F-33000 Bordeaux, France.
XXIIIe Colloque de l’ATC (septembre 2013), Bordeaux, France
Les télomères
XXIIIe Colloque de l’ATC (septembre 2013), Bordeaux, France
Les chromosomes humains• ADN + protéines (histones, non-histones) = chromatine• Unité de la chromatine = nucléosome
• Centromère– ADN satellite– Kinétochores– CENP
• Télomères – (TTAGGG)n
– Complexe protéique
(Segal et al., Nature 2006)
(Houben et al., Free Radic Biol Med 2008)
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Historique du concept de télomères
• HJ Muller (1938) – Délétions ou inversions induites par irradiations– Mais indétectables aux régions terminales
– Télomères: telos (fin) et meros (partie)
• B McClintock (1939) – Chromosomes avec cassures double brin– Capables de fusionner entre eux– Contrairement aux extrémités
• Structure particulière, capable de stabiliser les chromosomes
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Les télomères - structure• Structures nucléoprotéiques à
l’extrémité des chromosomes
• Séquences répétitives « TTAGGG » (structure bien conservée) + complexe shelterin
• Structure double brin et simple brin terminale (~100 nucléotides)
• « Boucle T » et « boucle D »
• Longueur télomérique ~10 kb (d’après Stewart et al., Mutat Res 2012)
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Longueur télomérique et contraintes réplicatives
3’
3’
5’
5’
5’
Brin précoce
Brin retardé
Hélicase
ARN amorce
Direction de la fourche de réplication
Topoisomérase
ADN polymérase
• Perte longueur télomérique à chaque division• Témoin du vieillissement cellulaire
Extrémité télomérique
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Les télomères - fonctions• « Capuchons de protection »
• « Boucle D » empêche reconnaissance cassures double brin– Arrêt du cycle cellulaire– Prévention apoptose
– Prévention phénomènes de dégradation (exonucléases)
– Prévention phénomènes de fusion des extrémités télomériques (NHEJ)
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Longueur télomérique et sénescence
Cellules somatiques, raccourcissement progressif LT• A chaque division mitotique• Facteurs environnementaux (stress oxydatif)
• LT réduite → arrêt de la division mitotique (sénescence réplicative)• Mécanisme de type suppresseur de tumeur
Cellules souches et germinales• Potentiel réplicatif élevé• Activité télomérase
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L’enzyme télomérase
• E Blackburn et coll. (1984)• Existence d’une enzyme spécifique : la télomérase (modèle
Tetrahymena)
• Prévient le raccourcissement télomérique physio. en ajoutant des répétitions télomériques aux extrémités
• Absente des cellules somatiques normales• Activée dans cellules souches et germinales
• Et dans environ 85% des cancers
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• Réverse transcriptase capable d’ajouter des répétions télomériques
• 2 principales sous-unités: • TERT (locus 5p15) • TERC (locus 3q26)
(d’après Artandi et DePinho, Carcinogenesis 2012)
L’enzyme télomérase
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Homéostasie de l’oxygène et télomères
• Hypoxie → HIF1α → transcription hTERT
• Stress oxydatif → diminution significative de la longueur télomérique→ 8-oxoG
• RCIU « vasculaire » → stress oxydatif chambre intervilleuse
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Etudes portant sur les télomères…
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Le retard de croissance intra-utérin
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Le retard de croissance intra-utérin
Définition• Jusqu’en 1960 : nouveau-né < 2500 grammes
• Courbes de poids en fonction de l’âge gestationnel (Lubchenco et al., 1963)
• Incapacité du fœtus à réaliser son potentiel génétique de croissance
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Diagnostic du RCIU
• A partir de la 20ème SA
• Biométries fœtales < 10ème percentile
• RCIU affirmé – PA < 3ème percentile– Ou infléchissement courbe de croissance (contrôle à 2
semaines)(Conduites pratiques en médecine fœtale, Benachi, 2010)
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Conséquences des RCIU
• Pré-éclampsie (15% des RCIU « vasculaires »),
• RCIU associés à une mortalité néonatale et une morbidité infantile et adulte (maladies cardio-vasculaires, obésité, diabète)
• Problème de santé publique
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Etiologies du RCIU
• Fœtales [(cyto)génétiques, infections, GM..] ~25%
• Placentaires (anomalies chromosomiques limitées au placenta, anomalies vascularisation utéroplacentaires, anomalies morphologiques..) ~35%
• Maternelles (toxiques, malnutrition..) ~15%(Conduites pratiques en médecine fœtale, Benachi, 2010)
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Etiologies du RCIU
• ~25% des RCIU idiopathiques
• En majorité insuffisance utéroplacentaire (~60% des RCIU) (Lyall, Placenta 2002)– Remodelage réduit des artères spiralées
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Implantation et développement
• Différentiation du trophoblaste– Cytotrophoblaste– Syncitiotrophoblaste
• Villosités Ir, IIr et IIIr
• Réaction déciduale
• Migration des cellules du trophoblaste extra-villeux, « première vague d’invasion » (1er trimestre, 6ème semaine)
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Implantation et développement
• « Deuxième vague d’invasion » au 2ème trimestre (14ème SA)
• Remodelage des artères spiralées- Disparition muscle lisse des artères- Flux sanguin utéro-placentaire augmenté
• Si remodelage imparfait : risque de RCIU +/- signes clinico-biologiques de pré-éclampsie
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Etiologies du RCIU
(d’après Pijnenborg et al., Placenta 2006)
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Conséquences au niveau de la chambre intervilleuse
• Diminution du débit sanguin maternel (hypoxie) (Biron-Shental et al., AJOG 2010)
• Ischémie reperfusion (stress oxydatif) (Burton et al., Placenta 2009)
• Lésions des villosités placentaires (examen histo-pathologique)
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Télomères et RCIU
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Etudes réalisées au niveau de placentas à termeLongueur télomérique réduite au cours de la grossesse (2ème et 3ème trimestre) ?
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Objectifs de l’étude
1. Longueur télomèrique placentaire au cours de grossesses évolutives chez RCIU et contrôles
2. Nombre de copies des loci portant hTERC et hTERT au niveau placentaire
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Centre de Médecine Fœtale du CHU de Bordeaux
• Plus de 26 000 biopsies de villosités choriales et placentaires depuis 1983 (Saura et coll. Prenat Diagn 2010)
• Placentocentèse devant tout RCIU inexpliqué :– Examen histo-pathologique (Carles et al., Bull
Acad Natl Med 2009)– Eliminer une ACLP de type 3
• Importantes quantités de fragments villositaires
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Patientes• 24 RCIU sévère (cas) et 28 contrôles (HT21, antécédent, âge maternel…)• Placentocentèse entre 18 et 37 WA
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Caractéristiques des patientes et des grossesses
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Comment mesurer la longueur télomérique?
• Mesure absolue : Southern blot
• Mesure relative : – Quantitative Fluorescent In Situ Hybridization (Q-FISH)
• Sondes PNA (PanagenTM) lames de culture• Microscope automatisé (MetasystemTM)• Intensité de fluorescence des sondes télomériques
proportionnelle à la longueur des télomères
– Q-PCR (confirmation) (Cawthon, Nucleic Acid Res 2009)
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FISH quantitative - estimation LT
2. Hybridation sondes PNA
3. Distribution intensités de fluorescence télomérique de 1000 noyaux
1 2
1. Villosités placentaires excédentaires, 2 LabtekTM
Fluorescence intensity
Inte
rpha
se n
ucle
i (n)
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Technique de Cytospin
Technique de culture
• Distribution bimodale après culture
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Longueur télomérique placentaire et RCIU
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Confirmation en analyse multivariée
p < 0,001
p < 0,001
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Nombre de copies du locus portant hTERC ?
• hTERC : 3q26.2 (RP11-816J6, vert)• Sonde contrôle : 3q13.13 (RP11-16N5, rouge)• 300 noyaux interphasiques capturés automatiquement• Estimation des gains/pertes du locus portant hTERC
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• Absence de gain ou de perte du locus portant hTERC • Idem pour hTERT
Nombre de copies du locus portant hTERC ?
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Conclusion / perspectives
• LT placentaire réduite entre 18 et 37 SA
• Non expliquée par copies loci hTERC et hTERT
• RCIU : stress oxydatif– 8-oxoG,– sous expression hTERT → absence d’activité télomérase → longueur
télomérique placentaire réduite
• Transcriptome placentaire
• Marqueurs non invasifs RCIU
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RemerciementsCHU DE BORDEAUXLaboratoire de cytogénétique
Pr Robert SAURAPr Didier LACOMBECatherine, Céline, Claude, Emeline, Evelyne, Florence, Guillaume, Josiane, Katia, Monique R., Monique V., Natacha, Paulette, Simon, Stéphanie
Service d’obstétrique-gynécologiePr Jacques HOROVITZ (AGOHP)Brigitte, Cathy, Denis , François, Raphaëlle, Sandra, Sara, Suzanne
UNIVERSITÉ BORDEAUX SEGALENEA 2406 Histologie et pathologie moléculaire des tumeurs
Pr Jean-Philippe MERLIOPr Pierre DUBUSAlban, Cécile, David, Edith, Elodie, Jacky, Laetitia, Martina, Monique, Olivier, Yamina
INSERM U897 Equipe BiostatistiquePr Daniel COMMENGESAna
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Longueur télomérique et stress oxydatif