Mémoire présenté pour le Diplôme d’Etudes Spécialisées

1. Hyperthyroïdie familiale non auto-immune :A propos d’une nouvelle mutation germinale du gène du récepteur de la TSH Mémoire présenté pour le Diplôme d’Etudes Spécialisées en Endocrinologie, Diabète et Maladies Métaboliques par MARTIN Mélanie, épouse BARTHELEMY 30 mars 2012 à Strasbourg

2. Introduction Hyperthyroïdie : fréquente chez l’adulte Production excessive d’hormones thyroïdiennes Syndrome de thyrotoxicose • Principales étiologies • auto-immunes • nodules hyperfonctionnels • iatrogènes Cause plus rare, génétique, TAD, mutation germinale du récepteur de la TSH (TSHR) : Hyperthyroïdie familiale non auto-immune (FNAH = familial non auto-immune hyperthyroidism)

3. Observation (1) Antécédents • M. née à terme en 1992 • PN 3500g – TN 51 cm • Adressée à 9 ans pour bilan d’obésité • Aucun autre antécédent

4. Observation (2) Clinique Histoire de la maladie • 75kg (+4DS) 1.58m (-1DS = TCG) • BMI 30kg/m² (+4DS) • TA 122/59 et Fc 74 bpm • examen clinique normal • pas de goitre • pas de signe clinique de dysthyroïdie • DPR 12 ans

5. Observation (3) Paraclinique AC anti-TG, anti-TPO, anti-récepteurs de la TSH : négatifs Test au TRH : normal Echographie thyroïdienne : normale Scintigraphie thyroïdienne : normale Etiologie de cette hyperthyroïdie ?

6. Observation (4) Sœur N., née en 1983 hyperthyroïdie fruste depuis 2004 • Antécédent : aucun • Clinique : Obésité (IMC 30,8 kg/m²), irritabilité, asthénie • Pas de thermophobie, ni diarrhée, ni ophtalmopathie • Cycles réguliers • Palpation thyroïdienne normale • Biologie: • AC anti-TG, anti-TPO, anti-récepteurs de la TSH : négatifs • Bilan hypophysaire normal • Echographie thyroïdienne : normale • Scintigraphie thyroïdienne : normale, captation de l’iode 34,5 %

7. Observation (5) Mère Pas de signe de dysthyroidie, IMC normal Grand-Mère TSH basse à 0,084 mUI/l découverte lors d’un bilan de diarrhées

8. Etude génétique Chez M. et sa sœur : Mutation hétérozygote dans l’exon 10 du gène du récepteur (1417 T>C). Transformation valine > alanine en position 473 dans le TSHR > Hyperthyroïdie familiale non auto-immune Dans la famille: Laboratoire du Dr Nicolas de ROUX à Paris

9. Evolution M. Prise de poids ++, asthénie, palpitations intermittentes Bilan de retentissement (DMO, métabolique et échographie cardiaque) : normal > Abstention thérapeutique. N. sous néomercazole depuis 2006 > euthyroïdie Mère : reste euthyroïdienne Grand-père : Pas d’hyperthyroïdie franche

10. Le récepteur de la TSH (TSHR) Rôle central dans l’homéostasie thyroïdienne Face basale des thyrocytes Récepteur couplé aux protéines G Long segment N-terminal extracellulaire Domaine serpentin – 7 hélices α transmembranaires Domaine intra cytoplasmique C-terminal RODIEN P. MCED 2010

11. Physiologie du TSHR

12. Mutation activatrice du TSHR Récepteur constitutif Autonome En l’absence de son ligand MUTATION SOMATIQUE 1 cellule thyroïdienne folliculaire MUTATION GERMINALE Tous les thyrocytes FNAH (forme sporadique en cas de néomutation) Adénome toxique

13. Hyperthyroïdie familiale non auto-immune Historique • 1982 : à Nancy, groupe du Pr. Leclère, 1er cas • THOMAS J. S et al. Acta Endocrinol 1982 • 1994 : analyse génétique : mutation activatrice du TSHR (V509A) • DUPREZ L. et al. Nat Genet 1994 • 1997 : 5 familles : • hyperthyroïdie précoce, goitre, ratio homme/femme > maladie de Basedow, pas d’ophtalmopathie, pas d’auto-immunité, nécessité de traitement radical • Hyperplasie toxique familiale de la thyroïde • LECLERE J. et al. Horm Res 1997 • 2012 : 25 mutations, 32 familles • GOZU H. I. et al. Mol Cell Endocrinol 2010 • HEBRANT A. et al. Eur J Endocrinol 2011

14. 25 Mutations responsables de FNAH Mutation ponctuelle Substitution d’1 nucléotide Modification de la séquence peptidique Remplacement d’1 AA Tous les domaines peuvent être atteints NISHIHARA E. et al. Thyroid 2010

15. Phénotype variable selon la mutation et pour une même mutation

16. En dehors de : • - Histoire familiale d’hyperthyroïdie • - Rechutes malgré traitements non radicaux • Absence de signe d’auto-immunité • Pas de signe spécifique

17. Etude génétique Recherche d’une mutation du gène du TSHR sur ADN extraits de leucocytes par technique de séquençage, après amplification par PCR Etude fonctionnelle Quantification in vitro de l’AMPc basale Mesure du nombre de récepteurs exprimés à la surface cellulaire TSHR muté constitutif si AMPc/expression membranaire > TSHR normal

18. Mesure de l’expression membranaire parFACS Les cellules COS-7 sont transfectées avec l’ADNc codant pour le TSH-R inséré dans un plasmide pCDNA3 Incubation +/- hormone à dose croissante Récupération du milieu de chaque puit Dosage d’AMPc Caractérisation in vitro Laboratoire Pr. P. Rodien ANGERS

19. Etude fonctionnelle du TSHR (1) Dans la littérature Récepteurs constitutifs Pas de relation claire entre taux d’AMPc basal et phénotype Dans notre famille AMPc de base mesuré en l’absence de TSH TSHR muté > TSH WT Laboratoire Pr. P. Rodien ANGERS

20. Etude fonctionnelle du TSHR (2) Niveau d’expression à la surface cellulaire TSHR muté > TSHR WT Ratio AMPc/expression membranaire TSHR muté = TSHR WT TSHR V437A ne serait pas constitutif Le phénotype pourrait être lié à une capacité de surexpression du R Laboratoire Pr. P. Rodien ANGERS

21. DISCUSSION (1) • Génétique • Nouvelle mutation • Phénotype • Hyperthyroïdie fruste, puis modérée pour les 2 sœurs, euthyroïdie pour la mère et le grand père • Âge de découverte variable. Observé dans la littérature • Facteurs environnementaux ? Apport en iode ? • Absence de goitre. ¼ FNAH dans la littérature. Rôle de la voie Gαq ? WINKLER F et al. JCEM 2010 • Obésité chez les deux sœurs contrastant avec l’aggravation de l’hyperthyroïdie. Pas d’autre cas similaire dans la littérature • Lien mutation-obésité ? • Origine multifactorielle?

22. DISCUSSION (2) • Analyse fonctionnelle • Hyperexpression membranaire du récepteur • Jamais décrit auparavant. • Résultats obtenus à partir d’un système artificiel • En cours de vérification in vitro dans d’autres types cellulaires • Thérapeutique • Traitement par le Zinc ? • In vitro : modifie la conformation du TSHR et l’inactive • In vivo : essai ?

23. Conclusions • Hyperthyroïdie atypique, sans étiologie • Rechercher à l’interrogatoire une histoire familiale • En l’absence d’hyperthyroïdie clinique proposer bilan biologique • Etude génétique • Nécessité d’une collaboration entre généticiens et endocrinologues

24. REMERCIEMENTS A Madame le Docteur Sylvie Soskin, A Madame le Professeur Nathalie Jeandidier, A Monsieur le Professeur Patrice Rodien, A Monsieur le Docteur Nicolas de Roux.

25. Merci de votre attention