Excès d absorption du fer au niveau duodénal et accumulation dans les organes parenchymateux...

Excès d ’absorption du fer au niveau duodénal et accumulation dans les organes parenchymateux

Fatigue chronique, douleurs articulaires

Retentissement sur trois organes principaux :

le foie : hépatomégalie, cirrhose, hépatocarcinome le pancréas : diabète le cœur : tachycardie, cardiomégalie

Traitement efficace (soustractions sanguines) si débuté avant l’installation de complications irréversibles

importance du diagnostic précoce

Hémochromatose

Hétérogénéité génétique

Forme transmission gène impliqué localisation protéine

Type 2 AR HJV 1q21 hémojuvéline

(juvénile) AR HAMP 19q13.1 hepcidine

Type 3 AR TFR2 7q22 récepteur 2 de la transferrine

Type 4 AD SLC40A1 2q32 ferroportine

Type 1 AR HFE 6p21.3 HFE

Hémochromatose génétique de type 1 (HFE) :

maladie fréquente ou rare ?

≈ 3/1000 homozygotes C282Y

mais

pénétrance < 10%

Facteurs liés à l’hôte

Gènes modificateurs

0

1000

2000

3000

WT

Hfe -/-

B6 (C57BL/6) D2 (DBA/2)

Fer

intr

ah

ép

ati

qu

e (g

/g p

oid

s se

c)

Des gènes modificateurs modulent l’accumulation du fer

intrahépatique chez les souris Hfe -/-

X

F1 Hfe -/-

F2 Hfe -/-

D2 Hfe -/-B6 Hfe -/-

Distance moyenne entre lesrecombinaisons d’environ 30 cM

Intercross F2

X

1000 F2 Hfe -/-F1 Hfe -/-B6 Hfe -/-D2 Hfe -/-

Fer

intr

ah

ép

ati

qu

e (g

/g p

oid

s se

c)

Criblage du génome sur des animaux F2 obtenusà partir du croisement entre souris

B6 et D2 Hfe -/-

> 40 000 génotypes

sur la plate-forme Génomique

(Génopole de Toulouse)

Marqueurs microsatellites

Régions flanquantes uniques

Séquence répétée(ex : CA)

Le nombre de répétitions est très variable entre individus (ici entre souches)

B6

D2

Marqueurs microsatellites

Marqueurs microsatellites

Liaison significative avec 5 régions sur les chromosomes 3, 7, 8, 11 and 12

Liaison suggestive avec 5 autres régions

FOIE

RATE

Liaison significative avec une région sur le chromosome 11Liaison suggestive avec 4 autres régions

X

X

X X X

F1

F2

D2B6

89 lignées BXD génotypées pour 13 370

SNPs

Utilisation de lignées recombinantes consanguines BXD pour réduire les régions candidates

BXD 9

BXD 21

BXD 33

44 cM on chr 3

15 cM on chr 7

28 cM on chr 8

64 cM on chr 11

40 cM on chr 12

Ces trois lignées consanguines BXD présentent toutes une recombinaison dans au moins une

des régions d’intérêtB6

D2

Utilisation de lignées recombinantes consanguines BXD pour réduire les régions candidates

BXD Hfe+/+D2 Hfe-/- B6 Hfe-/-

F1 Hfe+/-

X X

X X

F2 Hfe-/-

F1 Hfe+/-

F2 Hfe-/-

Tests de ségrégation

Corrélation génotype / fer intrahépatique

Pas de corrélation

Corrélation génotype / fer intrahépatique

Pas de corrélation

Système BeadXpress (Illumina)

Génotypage des descendants des 3 lignées (BXD9, 21 et 33)pour un jeu de 96 SNPs

BXD33 D2 F2 Hfe-/-

Tests de ségrégation pour la lignée BXD33 et la région candidate sur le chromosome 7

BXD33 B6 (F2 Hfe-/-)

BXD33 B6 BXD33 D2

Hfe+/+

BB BD DD

Corrélation génotype / ferintrahépatique (ANOVA; p<0.0001)

1000

1500

2000

2500

BB BD DD

Pas de corrélation génotype / fer intrahépatique (ANOVA; p=0.93)

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

T N P IF C I F C KCNN

SQCK

D C C

CC I GT

T N P IF C I F C KCKN

SQCK

D C C

CC I GT

I N P IF C R F C QCNK

PSCE

D C C

CC I GE

I N P IF C R F C QCNK

PFCE

D C C

CC I GE

Hep1

Hep2

B6

B6

D2

D2

2 gènes candidats : Hamp1 et Hamp2

variants influençant la structure vs. variants influençant le

niveau d’expression d’un transcrit?

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

B6

D2

Hamp1 Hamp2

log2

(expre

ssio

n

géniq

ue)

2 gènes candidats : Hamp1 et Hamp2

L’expression de Hamp2 a été mesurée chez 78 souris (B6 x D2) F2 Hfe -/-

LightCycler 480 (Roche)7900 HT Real-Time PCR

System (Applied Biosystems)

L’expression de Hamp2 dans le foie est régulée en cis

Position du gène Hamp2

Hamp2 cis-eQTL

L’expression de Hamp2 a été mesurée chez 78 souris (B6 x D2) F2 Hfe -/-

L’allèle B6 au locus Hamp2 est associé à une faible expression du messager Hamp2 et à une forte concentration en fer intrahépatique

GTGACACAACCCTGT

GTGACACAACCCTGT

GTGGCACAACCCTGT

GTGACACAACCCTGT

-208 -194

Hamp1

Hamp2

B6

B6

D2

D2

TGF- inducible early gene (TIEG) responsive element

120 souris (B6 x D2) F2 Hfe -/-

120 ARNs extraits du foie120 ARNs extraits de la rate

120 ADNs

192 SNP génotypés par souris à l’aide du système BeadXpress

(Illumina)

88 000 tours de génome pour identifier les gènes régulés en cis dans le foie et/ou la rate

88 K mesures d’expression par souris, obtenues à l’aide de puces à ADN

Agilent 4x44K

F2 intercross (120 souris F2 Hfe -/-)

Niveaux d’expression génique (44,000 transcrits dans le foie et la

rate)

Traits quantitatifs cliniques (fer dans le sérum, le foie, la rate…)

cQTL eQTL

Gènes modificateurs potentiels, à valider

Recherche de QTLs

Recherche de corrélations

Co-localisation génomique

Recherche de QTLs

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

B6

D2

Fer

dan

s le

foie

(

g/g

de p

oid

s se

c)

0

5

10

15

20

25

Log2

(gen

e e

xpre

ssio

n)

C N R C N R

C N R

Hamp1 Hamp2

Alimentation Puces Agilent 4x44 K

Régulation du métabolisme du fer

6

7

8

9

10

11

12

13

14

6

7

8

9

10

11

12

13

C N R C N R

Id1 Atoh8

C N R C N R

Bmp6 Smad7

Log2

(gen

e e

xpre

ssio

n)

Log2

(gen

e e

xpre

ssio

n)

B6

D2

P

P

TFR2 HFE

HJV

Smad1/5/8

Smad4

HAMP

Hepcidine

BMPR-IIBMPR-I

?

?

P

P

BMP6

HEPATOCYTE

Noyau

Membrane

plasmique

Id1

ID1

Smad7

Léon Kautz

Delphine MeynardValérie DarnaudFlavie Desneulin

Hélène CoppinMaria Martinez

MPR

Aude Saint Pierre

Patricia Martinez

Olivier Rouquet