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Longueur télomérique placentaire et retard de croissance intra-utérin

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).

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Longueur télomérique placentaire et retard de croissance intra-utérin

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Presentation Transcript

  1. 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.

  2. Les télomères

  3. 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)

  4. 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

  5. Les télomères - structure (d’après Stewart et al., Mutat Res 2012) 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

  6. Longueur télomérique et contraintes réplicatives Direction de la fourche de réplication 3’ Brin précoce 5’ Hélicase Topoisomérase 5’ ADN polymérase 3’ Extrémité télomérique ARN amorce Brin retardé 5’ • Perte longueur télomérique à chaque division • Témoin du vieillissement cellulaire

  7. 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)

  8. 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

  9. L’enzyme télomérase • E Blackburnet 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% descancers

  10. L’enzyme télomérase 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)

  11. 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

  12. Etudes portant sur les télomères…

  13. Le retard de croissance intra-utérin

  14. 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

  15. Diagnostic du RCIU (Conduites pratiques en médecine fœtale, Benachi, 2010) • A partir de la 20ème SA • Biométries fœtales < 10ème percentile • RCIU affirmé • PA < 3ème percentile • Ou infléchissement courbe de croissance (contrôle à 2 semaines)

  16. 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

  17. Etiologies du RCIU (Conduites pratiques en médecine fœtale, Benachi, 2010) Fœtales [(cyto)génétiques, infections, GM..] ~25% Placentaires (anomalies chromosomiques limitées au placenta, anomalies vascularisation utéroplacentaires, anomalies morphologiques..) ~35% Maternelles (toxiques, malnutrition..) ~15%

  18. Etiologies du RCIU • ~25% des RCIU idiopathiques • En majorité insuffisance utéroplacentaire (~60% des RCIU) (Lyall, Placenta 2002) • Remodelage réduit des artères spiralées

  19. 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)

  20. 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

  21. Etiologies du RCIU (d’après Pijnenborg et al., Placenta 2006)

  22. 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)

  23. Télomères et RCIU

  24. Etudes réalisées au niveau de placentas à terme Longueur télomérique réduite au cours de la grossesse (2ème et 3ème trimestre) ?

  25. Objectifs de l’étude Longueur télomèrique placentaire au cours de grossesses évolutives chez RCIU et contrôles Nombre de copies des loci portant hTERC et hTERT au niveau placentaire

  26. 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

  27. Patientes • 24 RCIU sévère (cas) et 28 contrôles (HT21, antécédent, âge maternel…) • Placentocentèse entre 18 et 37 WA

  28. Caractéristiques des patientes et des grossesses

  29. 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)

  30. FISH quantitative - estimation LT Interphase nuclei (n) 1 2 Fluorescence intensity 1. Villosités placentaires excédentaires, 2 LabtekTM 3. Distribution intensités de fluorescence télomérique de 1000 noyaux 2. Hybridation sondes PNA

  31. Technique de Cytospin Technique de culture • Distribution bimodale après culture

  32. Longueur télomérique placentaire et RCIU

  33. p < 0,001 p < 0,001 Confirmation en analyse multivariée

  34. 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

  35. Nombre de copies du locus portant hTERC ? • Absence de gain ou de perte du locus portant hTERC • Idem pour hTERT

  36. 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

  37. Remerciements Université bordeaux segalen EA 2406 Histologie et pathologie moléculaire des tumeurs Pr Jean-Philippe MERLIO Pr Pierre DUBUS Alban, Cécile, David, Edith, Elodie, Jacky, Laetitia, Martina, Monique, Olivier, Yamina INSERM U897 Equipe Biostatistique Pr Daniel COMMENGES Ana CHU DE BORDEAUX Laboratoire de cytogénétique Pr Robert SAURA Pr Didier LACOMBE Catherine, Céline, Claude, Emeline, Evelyne, Florence, Guillaume, Josiane, Katia, Monique R., Monique V., Natacha, Paulette, Simon, Stéphanie Service d’obstétrique-gynécologie Pr Jacques HOROVITZ (AGOHP) Brigitte, Cathy, Denis , François, Raphaëlle, Sandra, Sara, Suzanne

  38. Longueur télomérique et stress oxydatif

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