Soutenance de thèse de Damien GALANT

Les laminopathies sont un ensemble de pathologies causée par des mutations du gène LMNA codant pour la lamine A, une protéine nucléaire impliquée dans le maintien de la structure et de l’intégrité du noyau. A ce jour, plus de 200 variants pathogènes ont été impliqués dans diverses laminopathies allant de formes multi-systémique induisant un vieillissement accéléré à des formes spécifiques tissulaires moins sévères touchant soit le tissu adipeux, soit le tissu musculaire, soit les nerfs périphériques. Le syndrome de Dunnigan ou lipodystrophie familiale partielle de type 2 est la forme classique de laminopathies spécifique du tissu adipeux. D’autres mutations du gène LMNA ont été associées à des formes modérées de lipodystrophies dont notamment le syndrome métabolique. En 2011, une étude sur une cohorte de 87 patients atteints de syndrome métabolique a exposé chez 10 patients un nombre important d’anomalies nucléaires. Des analyses génétiques ont mis en évidence des mutations dans les gènes LMNA et ZMPSTE24 chez 3 patients. Nous présentons ici les résultats de 8 patients présentant un taux anormal d’anomalies nucléaires et un syndrome métabolique. Une première approche a consisté à étudier in vitro les patients présentant une mutation du gène LMNA ou ZMPSTE24. Afin de déterminer l’effet de ces mutations, nous avons établi, sur des fibroblastes, un panel d’expériences visant à tester la prolifération cellulaire, la réplication cellulaire ainsi que la sénescence des cellules. Nous avons également établi une approche par transfection visant soit à reproduire les anomalies nucléaires en exprimant une lamine A mutée dans des fibroblastes contrôle, soit en inhibant la production de lamine A par stratégie d’ARN interférence pour corriger le phénotype nucléaire. Les résultats montrent que les mutations, in vitro, ont un impact sur l’apparition des anomalies nucléaires associée à une sénescence accélérée. Cette approche a également visé les patients ne portant pas de mutation dans les gènes ZMPSTE24 et LMNA. Ainsi, nous observons, in vitro chez ses patients un impact sur la réplication et la prolifération cellulaire caractérisant une sénescence accélérée. L’inhibition par ARN interférence de la lamine A montre une diminution des anomalies nucléaires soulignant un effet indirect sur cette protéine. Une approche par séquençage haut-débit a permi d’identifier des mutations dans des gènes partenaires de la lamines expliquant la présence importante d’anomalies nucléaires chez les patients. Le syndrome métabolique présente des caractéristiques communes aux lipodystrophies d’origine génétique. Malgré la prévalence élevée du syndrome métabolique dans le monde, le nombre de mutations décrit reste faible et la proportion de ces mutations est sous-estimée. L’étude de ces formes intermédiaires présentant des caractéristiques communes avec les laminopathies pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des patients et de mieux comprendre l’impact des mutations identifiées.

Laminopathies are a group of rare diseases caused by mutations in lamin A, a nuclear protein implied in maintaining the nucleus structure and integrity. Nowadays, more than 200 pathogenic variants have been involved in laminopathies either in multisystemic forms inducing premature aging or in less severe tissue specific forms, affecting adipose tissue, muscular tissue or peripheric nerves. Dunnigan syndrome or type 2 familial partial lipodystrophy is the typical form of adipose tissue specific laminopathies. Atypical LMNA mutations have been associated with moderate forms of lipodystrophies phenotypically close to the metabolic syndrome. We presented here, the experimental results on the cellular study of 8 patients displaying an abnormal rate of nuclear abnormalities associated to a metabolic syndrome. First, we described in vitro the cell phenotype of patients carrying a LMNA or ZMPSTE24 mutations. In order to explore the mutations effects, we investigated in fibroblasts, a panel of experiments aiming to assess cellular replication, cellular proliferation and cellular senescence. Also, we conceived a transfection strategy aiming to induce nuclear abnormalities in control cells overexpressing a mutated lamin A via plasmid expressing mutated cDNA, or to inhibit lamin A translation by RNA interference transfection to correct the nuclear phenotype. Results showed that the mutations have an effect in nuclear abnormalities rate associated to cellular senescence. We established the same experiments in 4 patients with no mutations in LMNA and ZMPSTE24 genes. Strikingly, similar results were observed showing accelerated senescence and a decrease of nuclear abnormalities rate induced by ARN interference, silencing translated lamin A. Next generation sequencing was performed to identify mutations in direct or indirect lamin A partners to explain nuclear abnormalities rate in these patients. The metabolic syndrome displays similar features with genetic lipodystrophies. Despite the high prevalence of metabolic syndrome in the world, mutations in Lamin A associated with this disease remain low suggesting that the proportion of the mutations may be underestimated. The study of intermediate forms featuring common characteristics of laminopathies might improve medical care and the knowledge about metabolic disorders predisposition.