Thèse - Syndrome de la duplication du gène MecP2

UNIVERSITÉ PAUL SABATIER − TOULOUSE III
UFR S CIENCES DE LA V IE
THÈSE DE NEURO-IMMUNOLOGIE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ TOULOUSE III
Présentée et soutenue par
Julie MIRALVÈS
Le 19 Octobre 2007
E XPLORATION
DES RÔ LES I MMUNO -M ODULATEURS DE M E CP2
ET DE SON T RANSFERT I NTERCELLULAIRE
Directeur de Thèse : D
r
Etienne JOLY
JURY
JURYJURY
JURY
P
PP
P
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Roland LIBLAU
Roland LIBLAU Roland LIBLAU
Roland LIBLAU Président
PrésidentPrésident
Président
D
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Alain JOLIOT
Alain JOLIOT Alain JOLIOT
Alain JOLIOT Rapporteur
RapporteurRapporteur
Rapporteur
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Laurent VILLARD
Laurent VILLARD Laurent VILLARD
Laurent VILLARD Rapporteur
RapporteurRapporteur
Rapporteur
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Thierry BIENVENU
Thierry BIENVENU Thierry BIENVENU
Thierry BIENVENU Examinateur
ExaminateurExaminateur
Examinateur
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Daniel GONZALES
Daniel GONZALESDaniel GONZALES
Daniel GONZALES-
--
-DUNIA
DUNIADUNIA
DUNIA Membre Invité
Membre InvitéMembre Invité
Membre Invité

Remerciements
Je voudrais d’abord adresser toute ma reconnaissance à mon directeur de thèse, le
D
r
Etienne Joly. Merci de m’avoir accueillie dans ton équipe à une époque tempétueuse pour
moi, merci de m’avoir enseigné la pratique des sciences et la rigueur de la démarche
expérimentale, de m’avoir transmis ta capacité d’enthousiasme et ta force, merci de m’avoir
offert cette grande liberté de travail et de m’avoir accordé ta confiance. J’ai énormément
appris de toi et je garderai longtemps le souvenir de ton enseignement et de ton humanité.
Merci à Denis, merci d’avoir répondu à toutes ces questions inopinées que j’ai pu te poser,
merci de tes conseils avisés, de ton soutien et de ta grande générosité. Nous avons partagé
pendant quelques temps un calme bureau et les émissions de France Inter de début d’après-
midi, désormais le Moov’ est de rigueur… alors tiens-bon.
Merci encore à toute mon équipe.
Merci Anne, pour ta joie et ton humour, ton écoute, tes conseils et tout le réconfort que tu as
su m’apporter, merci pour toutes nos conversations et nos confidences chuchotées.
Merci Lara, pour ta bonne humeur, ta douceur et ta persévérance, je suis heureuse et fière
de te transmettre aujourd’hui ce que j’ai appris et de te voir reprendre ce sujet avec tant
d’enthousiasme.
Merci Sandrine, pour nos longues discussions et nos échanges, l’apprentissage du zen et tes
blagues décalées mais jamais inintéressantes ; l’amitié que tu m’offres aujourd’hui sera
longue, je l’espère…
Merci Eddy, merci pour ton aide et ton soutien sans faille, merci pour tous tes
encouragements, ta gentillesse, ta générosité et ton amour débordant des autres et de la vie.
Merci Christine, merci pour ton sourire, ta sérénité et tes conseils rassurants, merci de savoir
nous transmettre en quelques mots un peu de quiétude et de confiance.
Vous avez tous été d’un grand soutien pour moi ; votre chaleur, votre amitié et votre
tendresse ont particulièrement compté ; merci pour les discussions, les fou-rires, le réconfort
et tous ces moments partagés, je garde un souvenir heureux de ces années passées avec
vous.
Merci encore à celles qui n’ont été que de passage mais avec qui j’ai passé de réels bons
moments au coin d’une paillasse, d’une hotte vrombissante ou au détour d’un verre, merci
Audrey, Anne-Laure, Elodie, Sophie et Florence.
Je tiens également à remercier Cathy, qui fut la première à m’accueillir et à m’encadrer lors
de mon arrivée à Toulouse. Merci de m’avoir transmis ton savoir avec autant de naturel et de
bonté, merci de ton amitié, de ta gentillesse et de l’immense soutien que tu as pu m’accorder.
Merci à tous ceux avec qui j’ai travaillé au cours de ces années et qui pour certains ont été
bien plus que de simples collègues. Merci à Fatima et Valérie, pour votre gentillesse, votre
dévouement et ces heures passées auprès de ce trieur si capricieux qui furent aussi de
longues heures d’échange. Merci à Florence qui m’a appris l’immunohistochimie et ses aléas.

Remerciements
Je tiens à remercier également le D
r
Brian Hendrich qui m’a accueillie au sein de son
laboratoire pendant quelques mois, merci aussi à Isabel et Ruth, qui m’ont particulièrement
aidée et encadrée lors de mon séjour à Edinburgh et qui ont su m’en transmettre les charmes
malgré la grisaille et le froid estival de cette contrée.
Merci à tous ceux que j’ai pu rencontrer au cours de ces années de laboratoire, merci à
Sophie, Aurélie, qui resteront longtemps encore de précieuses amies, merci Ingrid, Claire,
Dania. Merci aux filles de l’équipe Cuvillier et à tous les membres de l’équipe Lutz. Merci à
tous ces chercheurs qui m’ont transmis leur savoir et leurs conseils, Jean-Charles, Gilbert,
Joost, Daniel, Abdel ou Amine. Et merci encore à tous ceux que j’ai sans doute oublié de citer
mais qui ont peuplé et enrichi ma vie, étudiants, techniciens, chercheurs…
Enfin, merci à tous ceux qui partagent ma vie et qui m’accompagnent avec tant d’amour et de
tendresse. Merci à ma famille, à mes amis, vous mériteriez des lignes, des chapitres, des
livres entiers, il y a tant d’histoire, de rencontres, d’émotions partagées à raconter, mais vous
connaissez tous ma pudeur à dire mes sentiments alors merci de me laisser simplement vous
serrer dans mes bras.
On a conscience avant, on prend conscience après.
Oscar Wilde

RÉSUMÉ
RÉSUMÉRÉSUMÉ
RÉSUMÉ 1
ABSTRACT
ABSTRACTABSTRACT
ABSTRACT 2
LISTE DES ABRÉVIATIO
LISTE DES ABRÉVIATIOLISTE DES ABRÉVIATIO
LISTE DES ABRÉVIATIONS
NSNS
NS 3
LISTE DES ILLUSTRATI
LISTE DES ILLUSTRATILISTE DES ILLUSTRATI
LISTE DES ILLUSTRATIONS
ONSONS
ONS 4
INTRODUCTION
INTRODUCTIONINTRODUCTION
INTRODUCTION 5
LE
LELE
LE SYNDROME DE RETT
SYNDROME DE RETT SYNDROME DE RETT
SYNDROME DE RETT 8
I. C ARACTÉRISTIQUES C LINIQUES 8
1. Définition 8
2. Symptômes et classification 8
II. O RIGINE G ÉNÉTIQUE ET M OLÉCULAIRE 9
1. Mutations au sein du gène MECP2 9
2. Autres Mutations 10
III. C ORRÉLATION G ÉNOTYPE -P HÉNOTYPE 10
1. Type de Mutation 10
2. Profil d’Inactivation du Chromosome X 11
IV. M ODÈLES M URINS 12
1. Délétion du gène Mecp2 12
2. Délétion conditionnelle de Mecp2 13
3. Mutation de Mecp2 13
4. Restauration de la fonctionnalité de Mecp2 dans les souris déficientes 14
V. L E S YNDROME DE R ETT AU REGARD DES M ODÈLES M URINS 15
1. Implication de MeCP2 dans la différenciation et la maturation neuronale 15
2. Implication de MeCP2 dans la plasticité, la mémorisation et le comportement 16
METHYL C
METHYL CMETHYL C
METHYL Cp
pp
pG BINDING PROTEIN 2
G BINDING PROTEIN 2G BINDING PROTEIN 2
G BINDING PROTEIN 2 18
I. C ARACTÉRISTIQUES B IOCHIMIQUES ET S TRUCTURALES 18
1. Identification de MeCP2 et de ses isoformes 18
2. Domaines fonctionnels 19
II. P ROFIL ET R ÉGULATION DE L ’ E XPRESSION DE MECP 2 DANS LE S YSTÈME N ERVEUX C ENTRAL 19
III. F ONCTIONS B IOLOGIQUES 21
1. Répression de la transcription 21
1.1. Dé-acétylation des Histones 21
1.2. Méthylation des Histones 21
1.3. Modulation Directe de la Machinerie Transcriptionnelle : 22
2. Modification structurale des histones et de l’architecture chromatinienne 22
3. Épissage alternatif 23
4. Maintien du profil de méthylation des gènes au cours de la réplication 24
IV. G ÈNES C IBLES 24
1. Identification de gènes cibles par approche globale 24
2. Gènes soumis à l’empreinte génétique parentale 25
3. Gène du Brain-derived neurotrophic factor 26
4. Les gènes de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien 27
V. I MPLICATIONS PHYSIOPATHOLOGIQUES 28
1. Pathologies neurologiques liées au défaut de MeCP2 28
2. Pathologies neurologiques liées à une surexpression de MECP2 28
VI. C
ONCLUSION 29

LE COMPLEXE MAJEUR D
LE COMPLEXE MAJEUR DLE COMPLEXE MAJEUR D
LE COMPLEXE MAJEUR D’HISTOCO
’HISTOCO’HISTOCO
’HISTOCOMPATIBILITÉ DE CLASS
MPATIBILITÉ DE CLASSMPATIBILITÉ DE CLASS
MPATIBILITÉ DE CLASSE
EE
E I
II
I 30
I. D ÉFINITION ET CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES 30
1. Les molécules de CMH de classe I 30
1.1. Caractéristiques biochimiques et structurales 30
1.2. Apprêtement et présentation des antigènes par les molécules de CMH de classe I 31
2. Les gènes du CMH de classe I 31
2.1. Organisation génomique du complexe majeur d’histocompatibilité 31
2.2. Régulation transcriptionnelle des gènes du CMH de classe I 32
Le promoteur cœur des gènes de CMH de classe I 33
Éléments et facteurs impliqués dans le contrôle de l’expression des gènes du CMH I 33
Contrôle de l’expression des gènes de CMH de classe I par remodelage de la chromatine 34
II. L E CMH DE CLASSE I ET LE S YSTÈME I MMUNITAIRE 34
1. Rôle des molécules de CMH de classe I dans la différenciation et la sélection thymique 35
2. Rôle des molécules de CMH de classe I dans l’initiation et la modulation des réponses
immunitaires cellulaires
36
2.1. Initiation des réponses T cytotoxiques 36
2.2. Modulation des réponses cytolytiques par les cellules NK 37
III. L E CMH DE CLASSE I ET LE S YSTÈME N ERVEUX 38
1. Le CMH de classe I dans le développement et la plasticité du SNC 38
2. Le CMH de classe I et la fonctionnalité synaptique 40
3. Le CMH de classe I et l’organe voméro-nasal 40
IV. C ONCLUSION 41
RÉSULT
RÉSULTRÉSULT
RÉSULTATS
ATSATS
ATS 42
PARTIE I
PARTIE I PARTIE I
PARTIE I –
––
– E
E E
E XPLORATION
XPLORATIONXPLORATION
XPLORATION DES
DESDES
DES R
R R
R Ô
ÔÔ
ÔLES
LESLES
LES I
I I
I MMUNO
MMUNOMMUNO
MMUNO -
--
-M
MM
M ODULATEURS DE
ODULATEURS DE ODULATEURS DE
ODULATEURS DE M
MM
M E
EE
E CP2
CP2CP2
CP2 43
C ONTEXTE ET H YPOTHÈSE DE T RAVAIL 44
M ANUSCRIT I – High levels of MeCP2 depress MHC class I molecules expression in neuronal cells 44
M ANUSCRIT I – S YNTHÈSE DES R ÉSULTATS 46
1. La surexpression transitoire de MeCP2 réduit le niveau d’expression basal des molécules
de CMH de classe I.
46
2. La surexpression transitoire de MeCP2 bloque l’induction des molécules de CMH de classe I par l’IFN-γ. 46
3. Des formes mutées de MeCP2, responsables de syndromes de Rett, conservent un effet répresseur
sur les molécules de CMH de classe I.
46
4. L’expression du CMH de classe I est peu modifiée dans les cerveaux adultes de souris MeCP2-KO
et inchangée dans les neurones issus de nouveau-nés.
47
E XPLORATION D U S YSTÈME I MMUNITAIRE DES SOURIS M E CP2-KO 48
C ONTEXTE 49
O BSERVATIONS 50
1. Les souris déficientes en Mecp2 montrent une diminution importante de la taille de leurs organes
lymphoïdes.
50
2. La population thymique double positive (CD4
+
CD8
+
) des souris déficientes en Mecp2 disparaît
en corrélation avec l’aggravation de la pathologie.
50
3. La délétion de Mecp2 s’accompagne d’altérations de l’architecture splénique. 51
4. Le phénotype immun lié au déficit de Mecp2 est récessif. 51
P OURSUITE DES TRAVAUX 51
DISCUSSION
DISCUSSIONDISCUSSION
DISCUSSION 52