Hyperthyroïdie familiale non auto-immune :A propos d’une nouvelle mutation germinale du

gène du récepteur de la TSH

Mémoire présenté pour le Diplôme d’Etudes Spécialisées en Endocrinologie, Diabète et Maladies Métaboliques

par MARTIN Mélanie, épouse BARTHELEMY 30 mars 2012 à Strasbourg

INTRODUCTION

Hyperthyroïdie : fréquente chez l’adulte

Production excessive d’hormones thyroïdiennes

Syndrome de thyrotoxicose

Principales étiologies

- auto-immunes

- nodules hyperfonctionnels

- iatrogènes

Cause plus rare, génétique, TAD, mutation germinale

du récepteur de la TSH (TSHR) :

Hyperthyroïdie familiale non auto-immune

(FNAH = familial non auto-immune hyperthyroidism)

OBSERVATION (1) Antécédents• M. née à terme en 1992• PN 3500g – TN 51 cm• Adressée à 9 ans pour bilan

d’obésité• Aucun autre antécédent

OBSERVATION (2)Histoire de lamaladie

• 75kg (+4DS) 1.58m (-1DS = TCG)• BMI 30kg/m² (+4DS)• TA 122/59 et Fc 74 bpm• examen clinique normal• pas de goitre• pas de signe clinique de dysthyroïdie• DPR 12 ans

Clinique

24/10/2001 15/04/20059 ans 2 mois 12 ans 8 mois

TSH 0,13 0,03(0,2-5 mUI/L) (0,35-3,4mUI/L)

T3 4,29(1,8-3,7 pg/mL)

T4 15,76 11,2(9 - 20 pmol/L) (7-18 ng/L)

OBSERVATION (3)Paraclinique

24/10/2001 15/04/2005 20/06/20059 ans 2 mois 12 ans 8 mois 12 ans 10 mois

TSH 0,13 0,03 0,029(0,2-5 mUI/L) (0,35-3,4mUI/L) (0,15-4,5mUI/L)

T3 4,29 3,61(1,8-3,7 pg/mL) (3,5-5,9 ng/L)

T4 15,76 11,2 13,3(9 - 20 pmol/L) (7-18 ng/L) (9,5-18ng/L)

TG 22,6(12-29 mg/L)

AC anti-TG, anti-TPO, anti-récepteurs de la TSH : négatifs

Test au TRH : normal

Echographie thyroïdienne : normale

Scintigraphie thyroïdienne : normaleEtiologie de cette hyperthyroïdie ?

OBSERVATION (4)Sœur N., née en 1983

hyperthyroïdie fruste depuis 2004Antécédent : aucunClinique : Obésité (IMC 30,8 kg/m²), irritabilité, asthénie Pas de thermophobie, ni diarrhée, ni ophtalmopathie

Cycles réguliers Palpation thyroïdienne normale

Biologie:

AC anti-TG, anti-TPO, anti-récepteurs de la TSH : négatifs Bilan hypophysaire normal

Echographie thyroïdienne : normaleScintigraphie thyroïdienne : normale, captation de l’iode 34,5 %

22-09-2004 16-11-2006

TSH (0,1 – 3 mUI/l) 0,01 0

T3L (2,2 – 4,7 ng/l) 4,39 5,02

T4L (0,78 – 1,9 ng/dl) 1,59 1,59

OBSERVATION (5)Mère

Grand- Mère

TSH basse à 0,084 mUI/l découverte lors d’un bilan de diarrhées

30-04-2002 17-12-2004 04-11-2005 05-09-2007

TSH (mUI/L)0,28

(0,2 – 5)0,24

(0,2 – 5)2,3

(0,2 – 5)0,38

(0,15 – 4,5)

T4 libre (ng/l)12,8

(9,5 -18)

T3 libre3,28

(2,5 – 4,6)

Pas de signe de dysthyroidie, IMC normal

ETUDE GÉNÉTIQUEChez M. et sa sœur :Mutation hétérozygote dans l’exon 10 du gène du récepteur (1417 T>C). Transformation valine > alanine en position 473 dans le TSHR

> Hyperthyroïdie familiale non auto-immune

Laboratoire du Dr Nicolas de ROUX à Paris

Dans la famille:

EVOLUTIONM. Prise de poids ++, asthénie, palpitations intermittentes

Bilan de retentissement (DMO, métabolique et échographie cardiaque) : normal > Abstention thérapeutique.

06/2006 02/2007 12/2009 02/2010 06/2010 06/2011

13 ans 10 mois 14 ans 6 mois 17 ans 4 mois 17 ans 6 mois 17 ans 6 mois 18 ans 6 mois

TSH <0,01 <0,01 <0,05 <0,01 <0,01 0,012

(0,15-4,5mUI/L)(0,15-4,5mUI/

L) (0,4-4mUI/L) (0,4-4mUI/L) (0,4-4mUI/L)T3l 4,35 4,7 4,77 4,61 3,99 (3,5-5,9 ng/L) (3,5-5,9 ng/L) (2,8-4,2 ng/L) (2,8-4,2 ng/L) (2,8-4,2 ng/L)T4l 18,8 17,1 18 18,2 14,4 15 (9,5-18ng/L) (9,5-18ng/L) (9-20pmol/L) (8-14ng/L) (8-14ng/L) (8,2-14,6ng/L)

N. sous néomercazole depuis 2006 > euthyroïdieMère : reste euthyroïdienneGrand-père : Pas d’hyperthyroïdie franche

LE RÉCEPTEUR DE LA TSH (TSHR)

Rôle central dans l’homéostasie thyroïdienne

Récepteur couplé aux protéines GFace basale des thyrocytes

Long segment N-terminal extracellulaire

Domaine serpentin – 7 hélices α transmembranaires

Domaine intra cytoplasmique C-terminal RODIEN P. MCED 2010

PHYSIOLOGIE DU TSHR

MUTATION ACTIVATRICE DU TSHR

Récepteur constitutifAutonomeEn l’absence de son ligand

MUTATION SOMATIQUE1 cellule thyroïdienne folliculaire

Adénome toxique

MUTATION GERMINALETous les thyrocytes

FNAH(forme sporadique en cas de

néomutation)

HYPERTHYROÏDIE FAMILIALE NON AUTO-IMMUNEHistorique1982 : à Nancy, groupe du Pr. Leclère, 1er cas

THOMAS J. S et al. Acta Endocrinol 1982

1994 : analyse génétique : mutation activatrice du TSHR (V509A)DUPREZ L. et al. Nat Genet 1994

1997 : 5 familles : hyperthyroïdie précoce, goitre, ratio homme/femme > maladie de Basedow, pas d’ophtalmopathie, pas d’auto-immunité,

nécessité de traitement radicalHyperplasie toxique familiale de la thyroïdeLECLERE J. et al. Horm Res 1997

2012 : 25 mutations, 32 familles GOZU H. I. et al. Mol Cell Endocrinol 2010

HEBRANT A. et al. Eur J Endocrinol 2011

25 MUTATIONS RESPONSABLES DE FNAH

Mutation ponctuelleSubstitution d’1 nucléotideModification de la séquence

peptidiqueRemplacement d’1 AA

Tous les domaines peuvent être atteints

NISHIHARA E. et al. Thyroid 2010

Hyperthyroïdie Sévérité variableHyperthyroïdie fruste (7/90)Euthyroïdie (2/90)

Signes associés AsymptomatiqueÀ formes sévères : hypoplasie faciale, avance d’âge osseux, retard psychomoteur, anomalies osseuses, anomalies cérébrales, HSM, prolapsus de la valve mitrale

Âge de début Variable selon la mutationPériode néonatale à 64 ansLe plus souvent avant 20 ansVariable au sein d’une famille avec la même mutation

Volume thyroïdien Goitre non constant25 % : thyroïde de taille et structure normale60 % : goitre homogène15 % : goitre nodulaire

PHÉNOTYPE VARIABLE SELON LA MUTATION ET POUR UNE MÊME MUTATION

Ophtalmopathie Signe spécifique de la maladie de BasedowEn général absenteAtteintes oculaires existent (20 cas/83) : regard fixe, rétraction palpébrale, exophtalmie

Auto-immunité AC anti récepteur de la TSH : toujours absentsAC anti-TG et anti-TPO peuvent être trouvés

Traitements Initialement : ATS ± thyroïdectomie partielleRechutes ++

Traitement radical (TT ± iode radioactif)

En dehors de :- Histoire familiale d’hyperthyroïdie- Rechutes malgré traitements non radicaux- Absence de signe d’auto-immunitéPas de signe spécifique

ETUDE GÉNÉTIQUE

Recherche d’une mutation du gène du TSHR sur ADN extraits de leucocytes par technique de séquençage, après amplification par PCR

1. Quantification in vitro de l’AMPc basale2. Mesure du nombre de récepteurs exprimés à la surface cellulaire

TSHR muté constitutif si AMPc/expression membranaire > TSHR normal

ETUDE FONCTIONNELLE

Incubation +/- hormone à dose croissante

Les cellules COS-7 sont transfectées avec l’ADNc codant pour le TSH-R inséré dans un plasmide pCDNA3

Récupération du milieu de chaque puit

Dosage d’AMPc

Mesure de l’expression membranaire par FACS

Caractérisation in vitro

Laboratoire Pr. P. Rodien ANGERS

ETUDE FONCTIONNELLE DU TSHR (1)Dans la littératureRécepteurs constitutifsPas de relation claire entre taux d’AMPc basal et phénotype

Dans notre famille

AMPc de base mesuré en l’absence de TSHTSHR muté > TSH WT

Laboratoire Pr. P. Rodien ANGERS

ETUDE FONCTIONNELLE DU TSHR (2)

Niveau d’expression à la surface cellulaireTSHR muté > TSHR WT

Laboratoire Pr. P. Rodien ANGERS

Ratio AMPc/expression membranaireTSHR muté = TSHR WT

TSHR V437A ne serait pas constitutifLe phénotype pourrait être lié à une capacité de surexpression du R

DISCUSSION (1)GénétiqueNouvelle mutation

Phénotype- Hyperthyroïdie fruste, puis modérée pour les 2 sœurs, euthyroïdie

pour la mère et le grand père- Âge de découverte variable. Observé dans la littérature

Facteurs environnementaux ? Apport en iode ?

- Absence de goitre. ¼ FNAH dans la littérature. Rôle de la voie Gαq ? WINKLER F et al. JCEM 2010

- Obésité chez les deux sœurs contrastant avec l’aggravation de l’hyperthyroïdie. Pas d’autre cas similaire dans la littérature

Lien mutation-obésité ?Origine multifactorielle?

DISCUSSION (2)Analyse fonctionnelleHyperexpression membranaire du récepteurJamais décrit auparavant.Résultats obtenus à partir d’un système artificielEn cours de vérification in vitro dans d’autres types cellulaires

ThérapeutiqueTraitement par le Zinc ?

In vitro : modifie la conformation du TSHR et l’inactiveIn vivo : essai ?

CONCLUSIONS

Hyperthyroïdie atypique, sans étiologie Rechercher à l’interrogatoire une histoire familialeEn l’absence d’hyperthyroïdie clinique proposer bilan biologiqueEtude génétique

Nécessité d’une collaboration entre généticiens et endocrinologues

REMERCIEMENTS

A Madame le Docteur Sylvie Soskin,

A Madame le Professeur Nathalie Jeandidier,

A Monsieur le Professeur Patrice Rodien,

A Monsieur le Docteur Nicolas de Roux.

Merci de votre attention