Variabilité d'origine génétique de la biotransformation des xénobiotiques et des composés endogènes : application à la détoxication des cyanures et au métabolisme de l'acide rétinoïque

par Emmanuel Rat

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Michel Lhermitte.

Soutenue en 2006

à Lille 2 .


  • Résumé

    Afin de s'adapter à son environnement chimique, l'organisme a développé au cours de l'évolution des systèmes enzymatiques capables de transformer toute molécule étrangère ou xénobiotique (médicaments, composés toxiques, carcinogènes. . . ), le plus souvent de nature hydrophobe, en métabolites suffisamment hydrophiles pour être plus facilement excrétés par voie urinaire et/ou biliaire. Certaines de ces enzymes sont également impliquées dans des processus cataboliques ou de biosynthèse de composés endogènes (rétinoïdes, acides gras, stéroïdes, prostaglandines. . . ). Ces enzymes jouent ainsi un rôle fondamental à la fois dans la défense de l'organisme face à son environnement chimique et dans des processus physiologiques essentiels. On comprend dès lors que s'il existe, chez certains individus, des anomalies de séquence ou de structure des gènes codant pour ces enzymes, une partie de la population présentera une susceptibilité particulière à certaines molécules de l'environnement, voire des dysfonctionnements de certaines réactions biologiques indispensables. La mise en évidence de ces anomalies génétiques pourrait permettre, en particulier, d'améliorer la compréhension des mécanismes moléculaires responsables de la genèse et de l'évolution de pathologies complexes, à composante génétique et environnementale. Ce travail s'inscrit dans cette démarche. Il consisté à évaluer la nature et l'étendue de la variabilité de la séquence nucléotidique de gènes d'intérêt à l'aide d'une stratégie basée sur l'analyse du polymorphisme de conformation de fragments d'ADN simples brins obtenus par réaction de polymérisation en chaîne (PCR-SSCP). Cette méthode a été développée et appliquée aux gènes codant respectivement pour le cytochrome P450 26A1 (CYP26A1) et la Mercaptopyruvate Sulfurtransférase (MPST). Le CYP26A1 est une enzyme clé du catabolisme de l'acide rétinoïque, qui permet de réguler les taux intracellulaires de ce composé, important régulateur de la morphogenèse durant le développement embryonnaire et nécessaire pour le maintien de l'intégrité des tissus épithéliaux adultes. La mise en évidence d'un polymorphisme génétique responsable d'un déficit en CYP26A1 ferait de cette enzyme un excellent candidat dans la survenue de certaines anomalies du développement embryonnaire dont le spina bifida fait partie. Nous avons ainsi analysé les variations de séquence du gène CYP26A1 dans des échantillons d'ADN provenant de 40 volontaires sains et de 40 patients atteints de spina bifida. Sept polymorphismes ont été identifiés, dont, en particulier, une délétion d'un nucléotide responsable d'un décalage du cadre de lecture et de la création d'un codon stop prématuré. Cette mutation, probablement responsable de la synthèse d'une protéine tronquée dépourvue d'activité comme le démontre nos données expérimentales in vitro, a été identifiée chez un patient atteint de spina bifida. Bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires pour confirmer le lien entre le polymorphisme génétique du CYP26A1 et la survenue d'un spina bifida chez certains individus, ce travail représente la première description d'un polymorphisme génétique fonctionnel affectant la séquence codante du CYP26A1. La MPST est une enzyme clé de la détoxication des cyanures. Un défaut d'activité de cette enzyme pourrait être à l'origine de variations interindividuelles de susceptibilité aux cyanures et être impliquée dans la genèse ou l'évolution certaines affections pathologiques. Nous avons développé l'analyse du gène MPST par PCR-SSCP, puis l'avons appliqué à une population de 50 volontaires sains. Deux mutations introniques et une mutation non-sens ont été identifiées. La mutation non-sens conduit à la synthèse d'une protéine très sévèrement tronquée dépourvue d'activité enzymatique, comme le confirment nos données in vitro. Bien que les conséquences cliniques potentielles de ce déficit d'activité de la MPST restent encore à étudier, ce travail constitue la première description d'un polymorphisme fonctionnel affectant la MPST


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Informations

  • Détails : 1 vol. (127 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 113-127

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  • Bibliothèque : Université du droit et de la santé. Service Commun de la Documentation. BU Santé - Learning center.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50.379-2006-69-C
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