Pathophysiologie de Dystrophies maculaires vitelliformes

par Guillaume Olivier

Projet de thèse en Biologie Santé

Sous la direction de Christian Hamel et de Agnès Muller.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....) , en partenariat avec Institut des Neurosciences de Montpellier – Déficits Sensoriels et Moteurs (laboratoire) et de Génétique et thérapie des cécités rétiniennes et du nerf optique (Equipe 1) (equipe de recherche) depuis le 09-01-2017 .


  • Résumé

    La rétine est le tissu de l'œil dans lequel la lumière est convertie en impulsions électriques à analyser par le cerveau et former des images. Les gènes qui contrôlent l'architecture et les fonctions de la rétine sont nombreux, dont IMPG1 et IMPG2 codent pour les protéines de la matrice interphotoréceptrice (IPM), le milieu extracellulaire qui rejoint les photorécepteurs avec leurs cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes. Nous avons découvert que les mutations dans IMPG1 provoque une forme particulière de dégénérescence rétinienne appelée dystrophie maculaire vitelliforme (VMD), dans laquelle les patients perdent leur capacité à lire et à reconnaître les visages (Manes et al, 2013). La protéine codée, SPACR, forme un échafaudage autour des segments externes des photorécepteurs, des bâtonnets et des cônes, sans doute pour maintenir leur structure très organisée tout en permettant des échanges actifs avec l'épithélium pigmentaire rétinien. Le but du projet est de comprendre pourquoi et comment les mutations dans ce gène conduisent à VMD pour les actions thérapeutiques futures. En bref, nous avons construit les plasmides et nous avons exprimé SPACR marqué et SPACRCAN codé par IMPG2, ainsi que des fragments de SPACR de type sauvage et muté. Avec ces outils, l'étudiant identifiera par GST pull down et spectrométrie de masse les protéines qui interagissent avec SPACR dans le IPM. Nous étudierons également l'interaction avec l'acide hyaluronique, un constituant majeur de l'IPM. Nous avons effectué des expériences préliminaires suggérant que morpholinos contre IMPG1 et IMPG2 conduit à des dommages photorécepteurs dans le poisson Medaka. L'étudiant va mettre en place une série d'expériences dans les poissons pour explorer les modèles de poissons. En été 2016, nous recevrons une souris knock-out pour Impg1. L'étudiant analysera les conséquences histologiques (microscopie électronique 3D) et fonctionnelles (optokinetic test, OCT scanning, electroretinogram) de la suppression d'Impg1. En particulier, une attention particulière sera portée aux structures du segment externe et à l'accumulation de lipofuscine, en collaboration avec plusieurs membres de l'équipe de maîtrise de la lipofuscine quantification.

  • Titre traduit

    Pathophysiology of vitelliform macular dystrophy


  • Résumé

    The retina is the tissue of the eye in which light is converted to electrical impulses to be analyzed by the brain and form images. Genes which controls retinal architecture and functions are many, among which IMPG1 and IMPG2 encodes proteins of the interphotoreceptor matrix (IPM), the extracellular milieu which joins the photoreceptors with their supporting retinal pigment epithelium cells. We discovered that mutations in IMPG1 causes a particular form of retinal degeneration called vitelliform macular dystrophy (VMD), in which patients loose their capacity to read and recognize faces (Manes et al, 2013). The encoded protein, SPACR, forms a scaffold around outer segments of photoreceptors rods and cones presumably to maintain their very organized structure while allowing active exchanges with the retinal pigment epithelium. The goal of the project is to understand why and how mutations in this gene lead to VMD for future therapeutic actions. In brief, we have constructed the plasmids and we have expressed tagged SPACR and SPACRCAN encoded by IMPG2, as well as fragments of wild type and mutated SPACR. With these tools, the student will identify by GST pull down and mass spectrometry the proteins which interacts with SPACR in the IPM. We will also study the interaction with hyaluronic acid, a major constituent of IPM. We have performed preliminary experiments suggesting that morpholinos against IMPG1 and IMPG2 leads to photoreceptor damage in the Medaka fish. The student will set up a series of experiments in fishes to explore the fish models. In summer 2016, we will receive a knock-out mouse for Impg1. The student will analyze the histological (3D-electron microscopy) and functional (optokinetic test, OCT scanning, electroretinogram) consequences of Impg1 suppression. In particular, a special attention will be brought to outer segment structures and to accumulation of lipofuscin, in collaboration with several members of the team mastering lipofuscin quantification.