The place of non-globin genes in the modulation of sickle cell syndrome
La place des gènes non globine dans la modulation du syndrome drépanocytaire
Résumé
For the WHO, UNESCO and the UN, sickle cell disease ranks fourth in their global public health priorities (behind cancer, the HIV virus and malaria). In Tunisia sickle cell disease is the 2nd hemoglobinopathy after -thalassemia, thus representing a real public health problem. The average frequency of sickle cell trait in our country is 1.89%. Sickle cell disease is a historical example of molecular monomorphism. The fact that the causative mutation is always the same while the severity of the disease is variable, suggests a multifactorial genetic modulation. We chose to search, by the approach of candidate genes, for certain modifying genes which could explain certain phenotypic characteristics of the disease. The aim of the thesis presented is to study the genetic predisposition of patients with sickle cell disease to modulate the severity of the disease in order to improve the life expectancy, morbidity and quality of life of patients. For this, polymorphisms affecting candidate genes have been the subject of molecular exploration in order to look for possible phenotype/genotype correlations. The first chapter concerned uridine diphosphoglucuronosyltransferase (UGT1A1) involved in the conjugation of bilirubin, a pigment resulting from the degradation of heme. We targeted a functional polymorphism, it is an insertion of a base pair at the level of the TATA box of the promoter which causes a decrease in enzymatic activity and consequently hyperbilirubinemia. This hyperbilirubinemia is a risk factor for the development of pigmentary cholelithiasis which is a frequent complication in sickle cell patients.The second chapter concerned genes coding for chemokines such as RANTES and its receptor DARC which are involved in the polymerization of red blood cells and consequently the occurrence of vaso-occlusive crises. CCL2 and its CCR2 receptor involved in the pro-inflammatory context of sickle cell disease. The third chapter focuses on the study of the association between genetic polymorphisms and the level of hemoglobin F. The study focused on a BCL11A gene considered as a repressor of the expression of g-globin genes in erythroblasts and also to the intergenic part HBS1L-MYP (HMIP) involved in the variation of HbF levels. Our results showed that genotypes having the allele (TA)7 in the homozygous or heterozygous state are associated with hyperbilirubinemia and the formation of gallstones. At the allelic level, (TA)7 present a risk factor for lithogenesis in pediatric and adult sickle cell patients as well as in patients without sickle cell disease but presenting with lithiasis. The (TA)8 variant is significantly associated with lithogenesis in pediatric sickle cell patients as well as in non-sickle cell patients the second chapter, no significant association was found between the chemokines: RANTES, DARC and CCR2 and the complications studied. Furthermore, our results showed a significant association between the CCL2-2518A/G polymorphism and the occurrence of vaso-occlusive crises and infections in sickle cell patients. It should be noted that this is a new association never previously described in the literature. In the third chapter, our results showed a significant association between rs 11886868 and rs 4671393 of the BCL11A gene and the variation in HbF levels in sickle cell patients. Association not found for rs 4895441 and rs 9399137 of the HMIP intergenic part. In conclusion, our results agree with the literature for some studied polymorphisms and not for others. The thesis presented draws the attention of clinicians to a few genetic variants that appear to be genetic markers for certain complications of sickle cell disease and therefore to find solutions that could mitigate the complications of the disease in patients with sickle cell disease.
Pour l’OMS, l’UNESCO et l’ONU, la drépanocytose occupe le quatrième rang dans leurs priorités de santé publique mondiale (derrière le cancer, le virus du VIH et le paludisme). En Tunisie la drépanocytose est la 2ème hémoglobinopathie après la -thalassémie, représentant ainsi un vrai problème de santé publique. La fréquence moyenne du trait drépanocytaire dans notre pays est de 1.89%. La drépanocytose constitue un exemple historique de monomorphisme moléculaire. Le fait que la mutation causale soit toujours la même alors que la gravité de la maladie est variable, suggère une modulation génétique multifactorielle. Nous avons choisi de rechercher, par l'approche de gènes candidats, certains gènes modificateurs qui pourraient expliquer certaines caractéristiques phénotypiques de la maladie. Le but de la thèse présentée est l’étude de la prédisposition génétique des patients atteints de la drépanocytose à moduler la gravité de la maladie afin d’améliorer l’espérance de vie, la morbidité et la qualité de vie des patients. Pour cela des polymorphismes touchant des gènes candidats ont fait l’objet d’exploration moléculaire afin de chercher d’éventuelle corrélations phénotype/génotype. Le premier chapitre a concerné l’uridine diphosphoglucuronosyltransférase (UGT1A1) impliqué dans la conjugaison de la bilirubine, un pigment résultant de la dégradation de l’hème. On a ciblé un polymorphisme fonctionnel, il s’agit d’une insertion d’une paire de base au niveau de la TATA box du promoteur qui entraine une diminution de l’activité enzymatique et par conséquent une hyperbilirubinémie. Cette hyperbilirubinémie est un facteur de risque pour le développement de lithiase biliaire pigmentaire qui est une complication fréquente chez les drépanocytaires. Le deuxième chapitre a concerné des gènes codant pour des chimiokines comme RANTES et son récepteur DARC qui sont impliqués dans la polymérisation des globules rouges et par conséquent la survenue des crises vaso-occlusives. CCL2 et son récepteur CCR2 impliquées dans le contexte pro inflammatoire de la drépanocytose. Le troisième chapitre s’intéresse à l’étude d’association entre polymorphismes génétiques et le taux de l’hémoglobine F. L’étude s’est orientée vers un gène BCL11A considéré comme répresseur de l’expression des gènes g-globine dans les érythroblastes et aussi à la partie intergénique HBS1L-MYP (HMIP) impliquée dans la variation des taux de l’HbF. Nos résultats ont montré que les génotypes ayant l’allèle (TA)7 à l’état homozygote ou hétérozygote sont associés à une hyperbilirubinémie et à la formation des calculs biliaires. Au niveau allélique, (TA)7 présentent un facteur de risque pour la lithogénèse chez les drépanocytaires à l’âge pédiatrique et adulte ainsi que chez des patients non drépanocytaires mais présentant des lithiases. Le variant (TA)8 est associé significativement à la lithogénèse chez les drépanocytaires pédiatriques ainsi que chez les patients non drépanocytaires. Concernant le deuxième chapitre, aucune association significative n’a été retrouvée entre les chimiokines: RANTES, DARC et CCR2 et les complications étudiées. Par ailleurs, nos résultats ont montré une association significative entre le polymorphisme CCL2-2518A/G et la survenue des crises vaso-occlusives et les infections chez les drépanocytaires. Il faut noter qu’il s’agit d’une nouvelle association jamais décrite auparavant dans la littérature. Dans le troisième chapitre, nos résultats ont montré une association significative entre les rs 11886868 et rs 4671393 du gène BCL11A et la variation du taux de l’HbF chez les drépanocytaires. Association non trouvée pour les rs 4895441 et rs 9399137 de la partie intérgénique HMIP. En conclusion, nos résultats concordent avec la littérature pour certains polymorphismes étudiés et pas pour d’autres. La thèse présentée attire l’attention des cliniciens à quelques variants génétiques qui semblent être des marqueurs génétiques pour certaines complications de la drépanocytose et par conséquent à trouver des solutions qui pourraient atténuer les complications de la maladie chez les patients drépanocytaires.
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