xxiii e colloque de latc (septembre 2013), bordeaux, france longueur télomérique placentaire et...

XXIIIe Colloque de l’ATC (septembre 2013), Bordeaux, France

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.


Les télomères


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)


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


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


Longueur télomérique et contraintes réplicatives

3’

3’

5’

5’

5’

Brin précoce

Brin retardé

Hélicase

ARN amorce

Direction de la fourche de réplication

Topoisomérase

ADN polymérase

• Perte longueur télomérique à chaque division• Témoin du vieillissement cellulaire

Extrémité télomérique


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)


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


L’enzyme télomérase

• E Blackburn et 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% des cancers


• 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)

L’enzyme télomérase


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


Etudes portant sur les télomères…


Le retard de croissance intra-utérin


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


Diagnostic du RCIU

• A partir de la 20ème SA

• Biométries fœtales < 10ème percentile

• RCIU affirmé – PA < 3ème percentile– Ou infléchissement courbe de croissance (contrôle à 2

semaines)(Conduites pratiques en médecine fœtale, Benachi, 2010)


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


Etiologies du RCIU

• Fœtales [(cyto)génétiques, infections, GM..] ~25%

• Placentaires (anomalies chromosomiques limitées au placenta, anomalies vascularisation utéroplacentaires, anomalies morphologiques..) ~35%

• Maternelles (toxiques, malnutrition..) ~15%(Conduites pratiques en médecine fœtale, Benachi, 2010)


Etiologies du RCIU

• ~25% des RCIU idiopathiques

• En majorité insuffisance utéroplacentaire (~60% des RCIU) (Lyall, Placenta 2002)– Remodelage réduit des artères spiralées


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)


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


Etiologies du RCIU

(d’après Pijnenborg et al., Placenta 2006)


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)


Télomères et RCIU


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


Objectifs de l’étude

1. Longueur télomèrique placentaire au cours de grossesses évolutives chez RCIU et contrôles

2. Nombre de copies des loci portant hTERC et hTERT au niveau placentaire


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


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


Caractéristiques des patientes et des grossesses


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)


FISH quantitative - estimation LT

2. Hybridation sondes PNA

3. Distribution intensités de fluorescence télomérique de 1000 noyaux

1 2

1. Villosités placentaires excédentaires, 2 LabtekTM

Fluorescence intensity

Inte

rpha

se n

ucle

i (n)


Technique de Cytospin

Technique de culture

• Distribution bimodale après culture


Longueur télomérique placentaire et RCIU


Confirmation en analyse multivariée

p < 0,001

p < 0,001


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


• Absence de gain ou de perte du locus portant hTERC • Idem pour hTERT

Nombre de copies du locus portant hTERC ?


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


RemerciementsCHU DE BORDEAUXLaboratoire de cytogénétique

Pr Robert SAURAPr Didier LACOMBECatherine, Céline, Claude, Emeline, Evelyne, Florence, Guillaume, Josiane, Katia, Monique R., Monique V., Natacha, Paulette, Simon, Stéphanie

Service d’obstétrique-gynécologiePr Jacques HOROVITZ (AGOHP)Brigitte, Cathy, Denis , François, Raphaëlle, Sandra, Sara, Suzanne

UNIVERSITÉ BORDEAUX SEGALENEA 2406 Histologie et pathologie moléculaire des tumeurs

Pr Jean-Philippe MERLIOPr Pierre DUBUSAlban, Cécile, David, Edith, Elodie, Jacky, Laetitia, Martina, Monique, Olivier, Yamina

INSERM U897 Equipe BiostatistiquePr Daniel COMMENGESAna


Longueur télomérique et stress oxydatif

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