Littérature scientifique sur le sujet « Adrénoleucodystrophie liée à l'X »

L'ALD est une maladie génétique caractérisée par une démyélinisation du SNC et une insuffisance surrénale. Elle présente une importante variabilité phénotypique. Aucune corrélation génotype/phénotype n'a pu être établie suggérant l'intervention de gènes modificateurs. La première partie de cette thèse a permis l'identification des gènes ABCD4 et BG1 jouant un rôle dans la sévérité de la maladie. La deuxième partie de ce travail a permis de montrer que l'expression restreinte du gène ABCD1 dans les oligodendrocytes permettait une correction des concentrations d'AGTLC dans le cerveau et la moelle de la souris ALD. Le manque de donneurs et les complications liées à la greffe de moelle osseuse allogénique ont conduit à développer une stratégie thérapeutique alternative, la greffe autologue de CSH génétiquement modifiées. Ce travail a permis de montrer la capacité des CD34+ transduites par un vecteur lentiviral avec l'ADNc ABCD1 à exprimer une protéine ALD fonctionnelle dans le SNC
X-ALD is a neurodegenerative disorder caracterized by CNS demyelinization and adrenal deficiency. X-ALD presents a marked phenotypic variability. No genotype-phenotype coorelation has been established which suggets the intervention of modifier genes. The first part of this thesis allowed to identify ABCD4 and BG1 genes playing a role in the severity of the disease. The second part of this work allowed to show that restricted expression of ABCD1 gene in oligodendrocytes corrects VLCFA levels in the brain and spinal cord of the ALD mouse. The lack of donors and complications linked to allogeneic bone marrow transplantation prompted to develop an alternative therapeutic strategy, the autologous transplantation of genetically modified hematopoïetic stem cells. This work allowed to demonstrate the capacity of human CD34+ cells transduced with a lentiviral vector expressing the ABCD1 gene to migrate in the SNC, differantiate into microglia and express a functional recombinant ALD protein

L'X-ALD est une maladie neurodégénérative qui résulte de mutations dans le gène ABCD1 codant le transporteur ABC peroxysomial ALDP. L'ALDRP, codé par ABCD2, est son plus proche homologue et présente une redondance fonctionnelle partielle qui pourrait offrir une perspective de thérapie pharmacologique de l’X-ALD. Nous avons montré qu’Abcd2 est induit par la DHEA dans le foie de rongeurs indépendamment de PPARα et qu’une induction semble possible après un traitement à long terme dans les surrénales. De plus, dans le but de préciser la fonction de l’ALDRP, nous avons créé deux lignées cellulaires exprimant la protéine de fusion ALDRP-EGFP (normale ou non fonctionnelle) de manière contrôlée. Les perspectives d’utilisation de ces cellules notamment dans le but d’étudier les lipides transportés et les interactions protéiques sont discutées
X-ALD is a neurodegenerative disorder caused by mutations in the ABCD1 gene, which encodes a peroxisomal ABC half-transporter called ALDP. ALDRP, encoded by ABCD2, is the closest homolog of ALDP and is considered as a potential therapeutic target for X-ALD since functional redundancy has been demonstrated between the two proteins. In this work, we show that Abcd2 can be up-regulated by DHEA in the liver of rodents independantly of PPARα. This induction seems to be possible in adrenals after a long-term treatment. Moreover, in order to characterize the function of ALDRP, we have created two cell lines expressing ALDRP-EGFP fusion proteins (normal or non-functional) in a controlled manner. The perspectives offered by the use of these cell lines are discussed with respect to further studies on substrate specificity and protein interactions

La microglie agit en tant que sentinelle immunitaire du système nerveux central et joue un rôle crucial dans le maintien de son homéostasie. Les peroxysomes, organites essentiels au métabolisme cellulaire, orchestrent principalement la dégradation d'acides gras à très longue chaîne (AGTLC). L’accumulation des AGTLC est d’ailleurs un marqueur des maladies peroxysomales dont la plus commune est l’adrénoleucodystrophie liée à l’X (X-ALD), une maladie neurodégénérative rare et complexe dans laquelle la microglie est suspectée de jouer un rôle important. La désactivation de gènes peroxysomaux dans les cellules microgliales BV-2 a mis en lumière une relation jusqu'alors non explorée entre l'activité peroxysomale et la plasticité microgliale. Plus précisément, les gènes désactivés incluaient ceux codant pour les transporteurs d'acides gras à très longue chaîne, ABCD1 et ABCD2, ainsi que l'enzyme limitante de la β-oxydation peroxysomale ACOX1. L’analyse transcriptomique et fonctionnelle des cellules mutantes a révélé une signature pathologique microgliale proche de celle retrouvée dans les maladies neurodégénératives les plus répandues. Le défaut peroxysomal impacte le métabolisme lipidique au sens large, les fonctions lysosomales et autophagiques, ainsi que la réponse à une stimulation au lipopolysaccharide incluant la réponse inflammatoire et l’homéostasie redox. Les fonctions de phagocytose et de présentation antigénique à des lymphocytes T sont également modifiées. De plus, les sécrétions de ces cellules microgliales mutantes induisent la mort des lignées cellulaires neuronales et oligodendrocytaires et modifient la morphologie et la fonction des neurones. Si ces résultats doivent être relativisés et confirmés dans la microglie primaire, ils confortent l’hypothèse d’un rôle majeur et précoce de la microglie dans la cascade neurodégénérative observée dans l’X-ALD et valident la microglie et les molécules qu’elle sécrète comme une cible thérapeutique dans les leucodystrophies peroxysomales
Microglia act as the immune sentinel of the central nervous system and play a crucial role in maintaining its homeostasis. Peroxisomes, essential organelles in cellular metabolism, mainly orchestrate the breakdown of very long-chain fatty acids (VLCFAs). The accumulation of VLCFAs is a marker of peroxisomal diseases, the most common of which is X-linked adrenoleukodystrophy (X-ALD), a rare and complex neurodegenerative disease in which microglia are thought to play an important role. The inactivation of peroxisomal genes in BV-2 microglial cells had shed light on a yet unexplored relationship between peroxisomal activity and microglial plasticity. Specifically, knocked-out genes included those encoding the very long-chain fatty acid transporters ABCD1 and ABCD2, as well as the peroxisomal β-oxidation-limiting enzyme ACOX1. Transcriptomic and functional analysis of the mutant cells revealed a disease-associated microglial signature close to that found in the most common neurodegenerative diseases. The peroxisomal defect impacts lipid metabolism in the broad sense, lysosomal and autophagic functions, as well as the response to lipopolysaccharide stimulation, including the inflammatory response and redox homeostasis. The functions of phagocytosis and antigen presentation to T lymphocytes are also altered. In addition, secretions from these mutant microglial cells induce the death of neuronal and oligodendrocyte cell lines and modify the morphology and function of neurons. Although these results need to be confirmed in primary microglia, they support the hypothesis of a major and early role for microglia in the neurodegenerative cascade observed in X-ALD and validate microglia and the molecules they secrete as a therapeutic target in peroxisomal leukodystrophies

L’X-ALD est une maladie génétique neurodégénérative caractérisée par une accumulation d’acides gras à très longue chaîne. Le gène ABCD1, dont la mutation est responsable de la maladie, code pour ALDP, un hémi-transporteur ABC de la membrane peroxysomale. ALDRP, codé par le gène ABCD2, est son plus proche homologue et présente une redondance fonctionnelle partielle avec ALDP. L’induction de l’expression du gène ABCD2 par un traitement pharmacologique est donc envisagée pour compenser la déficience d’ALDP. Nous avons montré chez les rongeurs, que les fibrates, le 4-PBA et la T3 induisent l’expression d’Abcd2 dans le foie mais pas dans le cerveau (sauf in vitro dans des cellules gliales avec le 4-PBA et la T3). Les mécanismes moléculaires impliqués dans cette régulation ont été précisés : les fibrates agissent via PPAR le 4-PBA par une inhibition d’activité HDAC et la T3 via TR qui interagit avec un motif DR-4 du promoteur d’Abcd2
X-ALD is a genetic neurodegenerative disease characterized by an accumulation of very-long-chain fatty acids. The ABCD1 gene, which is responsible for the disease, encodes for a peroxisomal ABC half-transporter. ALDRP, encoded by the ABCD2 gene, is the closest homolog of ALDP and is partially functionnaly redundant with ALDP. So, the induction of the Abcd2 expression by a pharmacological treatment is considered in order to compensate for the ALDP deficiency. We have shown in rodents that fibrates, 4-PBA and T3 can induce expression of Abcd2 in liver but not in brain (or in vitro in glial cells treated with 4-PBA or T3). The molecular mechanisms of these regulations have been studied : fibrates act via PPAR, 4-PBA by inhibition of HDAC and T3 via TR which interacts with a DR-4 motif in the Abcd2 promoter

L' adrénoleucodystrophie liée à l' X est une maladie génétique caractérisée par une démyalinisation du système nerveux central (SNC). Les formes cérébrales infantiles évoluent vers un état végétatif et la mort en 2 à 4 ans. Le seul traitement actuellement efficace est la greffe de moelle osseuse allogénique. Le manque de donneurs compatibles HLA et les risques associés imposent la recherche de traitements alternatifs. Notre approche vise à proposer une autogreffe de cellules souches hématopoi͏̈étiques (CHS), corrigées en y introduisant de façon stable le gène ALD, à des enfants candidats à la greffe et ne bénéficiant pas de donneur compatible HLA. Ce travail montre que des CHS humaines et murines, transduites avec un vecteur lentiviral ALD, migrent dans le SNC et y expriment. .
X-linked adrenoleukodystrophy is a genetic disorder characterized by central nervous system (SNC) demyelination. Childhood-onset cerebral forms progress towards a vegetative state and death within 2 to 4 years. The only available treatment is allogeneic bone marrow transplant. The lack of HLA compatible donors and associated risks require searching for alternative therapies. Our approach aims at proposing an autotransplant of hematopoietic stem cells (HSC), genetically corrected by stably introducing the ALD gene, to children needing bone marrow transplant but lacking an HLA compatible donor. In this work, we show that both human and murine HSC, transduced with an ALD lentiviral vector, migrate to the CNS and stably express a functional recombinant ALD protein

L'adrénoleucodystrophie lié à l'X (X-ALD) est une maladie génétique peroxysomiale caractérisée par une démyélinisation du système nerveux central. Elle est associée à un défaut biochimique de la b-oxydation des acides gras à très longue chaîne (AGTLC) qui conduit à leur accumulation plasmatique et tissulaire. Le gène ABCD1, dont la mutation est responsable de la maladie, est un membre de la famille des transporteurs ABC (" ATP binding cassette ") supposé être associé à l'entrée des AGTLC dans le peroxysome. Le gène ABCD2, le plus proche homologue du gène ABCD1, code un hémitransporteur ABC qui pourrait remplir une fonction apparentée et ainsi pallier la déficience du gène ABCD1. En effet, sa surexpression dans des fibroblastes de patients X-ALD entraîne une normalisation du taux d'AGTLC. Une induction du gène par des traitements pharmacologiques pourrait donc devenir une piste thérapeutique intéressante pour lutter contre la maladie à condition de surmonter le problème de la barrière hématoencéphalique. Il avait précédemment été montré que le fénofibrate, induisait Abcd2 dans le foie de souris via PPARa. Le 4-phénylbutyrate (PBA) induisait ABCD2 dans des fibroblastes X-ALD. L'induction d'Abcd2 obtenue avec le fénofibrate et le PBA était corrélée avec une restauration du phénotype biochimique. Une analyse informatique du promoteur du gène Abcd2 de rat (2 kb), avait permis d'identifier des éléments de réponse putatifs aux fibrates, au PBA et à l'hormone thyroi͏̈dienne (T3). Notre travail a consisté en l'analyse fonctionnelle du promoteur d'Abcd2 afin de caractériser les mécanismes moléculaires d'induction par les fibrates, le PBA et la T3. Cette caractérisation avait pour but de permettre de découvrir de nouveaux inducteurs dépendants de ces voies d'induction. Nous avons démontré premièrement qu'aucun PPRE n'était présent dans le promoteur, deuxièmement que le promoteur minimal était suffisant pour permettre l'induction avec du PBA via l'inhibition des histones déacétylases et troisièmement que le promoteur contient un élément de réponse à la T3. Chez le rat, les fibrates, le PBA et la T3 induisent Abcd2 dans le foie mais pas dans le cerveau. Cependant, une induction d'Abcd2 est observable dans des oligodendrocytes, traités avec du PBA et de la T3. En conclusion, des analogues du PBA et de la T3, mais probablement pas des activateurs de PPARa pourraient induire Abcd2 dans le cerveau. La suite du travail pourrait consister à tester ces analogues et à caractériser d'autres voies d'induction à partir d'autres éléments de réponse putatifs observés dans le promoteur d'Abcd2
X-linked adrenoleukodystrophy (X-ALD) is a severe peroxisomal genetic disorder characterized by progressive demyelination of the central nervous system. X-ALD is associated with defective peroxisomal b-oxidation of satured very long-chain fatty acids (VLCFA) leading to their accumulation in plasma and tissues. The ABCD1 gene, which is defective in X-ALD, belongs to the ABC transporter family and is thought to mediate the VLCFA import into the peroxisome. The ABCD2 gene, the nearest homologue of ABCD1, encodes a peroxisomal half ABC transporter that could be functionally redundant and therefore compensate for the ABCD1 deficiency. Indeed, overexpression of ABCD2 in fibroblasts of X-ALD patients restores normal VLCFA level. Therefore, a pharmacological induction of the ABCD2 gene in brain could become an interesting therapeutic approach. Fenofibrate had been shown to induce Abcd2 in the liver of mice via PPARa. Moreover, ABCD2 could be induced by 4-phenylbutyrate (PBA) in X-ALD fibroblasts. These inductions were correlated with biochemical phenotype restoration. Besides, several putative response elements to fibrates, PBA and thyroid hormone (T3) had been identified in the Abcd2 promoter by computer analysis. Our work consisted in functional analysis of Abcd2 promoter in order to characterize molecular mechanisms of fibrate, PBA and T3 induction. This characterization aimed at discovering new inducers associated with these induction pathways. First, we demonstrated that there is no PPRE in the promoter, second, that the minimal promoter is sufficient to permit PBA induction by an HDAC (Histone deacetylase) inhibition, and third, that the promoter contains a T3 response element. In rat, Abcd2 is induced by fibrate, PBA and T3 in liver but not in brain. However, PBA or T3 are able to induce Abcd2 in oligodendrocytes. To conclude, PBA or T3 analogues, but probably not activators of PPARa, could induce Abcd2 in brain. Potentialities of these analogues could be further analysed. Search for other induction pathways from putative response element present in Abcd2 promoter is worth to be continued

L'adrénoleucodystrophie liée au chromosome X (X-ALD, OMIM 300100) est une maladie neurodégénérative associée au gène ABCD1 codant pour un hémi-transporteur ABC peroxysomal. ABCD1 est associé à l'entrée des acides gras à très longue chaîne dans le peroxysome, lieu unique de leur beta-oxydation. ABCD2, un autre hémi-transporteur peroxysomal, présente une redondance fonctionnelle partielle avec ABCD1. Une thérapie pharmacologique ciblée sur une augmentation de l'expression d'ABCD2 pourrait donc être envisagée pour compenser la déficience d'ABCD1. Nous avons ainsi évalué les effets, in vitro, de thyromimétiques (analogues pharmacologiques de la T3) comme inducteurs potentiels de l'expression d'ABCD2. Une nouvelle voie d'induction de l'expression d'ABCD2 par les thyromimétiques GC-1 et CGS 23425 a ainsi été mise en évidence dans des lignées cellulaires humaines. En parallèle, pour tenter de mieux comprendre le phénomène de redondance fonctionnelle entre les deux transporteurs, il est primordial de caractériser la fonction et la spécificité de substrat d'ABCD2. A l'aide de modèles cellulaires surexprimant une protéine de fusion ABCD2-EGFP fonctionnelle ou non fonctionnelle de manière contrôlée, nous avons confirmé la redondance fonctionnelle partielle entre ABCD1 et ABCD2 pour le transport du C26:0, du C24:0 et du C26:1 (n-9). De plus, ce travail nous a permis suggérer l'existence d'une hétérodimérisation entre les transporteurs ABCD2 et ABCD1, et surtout, un effet « trans-dominant » négatif d'ABCD2 muté sur ABCD1. Il devient donc primordial de poursuivre la recherche des substrats d'ABCD2 en relation avec l'étude de son statut dimérique
X-linked Adrenoleukodystrophy (X-ALD, OMIM 300100) is a neurodegenerative disease due to mutations in the ABCD1 gene. ABCD1 encodes for a half ABC transporter of the peroxisomal membrane, which seems to be associated with the entry of very-long chain fatty acids (VLCFA, C>22) in peroxisome. The ABCD2 gene, an other peroxisomal half-transporter, displays a partial functional redundancy with ABCD1. A pharmacological induction of ABCD2 expression could be envisaged to compensate for ABCD1 deficiency. We have investigated the effects, in vitro, of thyromimetics (pharmacological homologs of T3) on the expression of ABCD2. The thyromimetics, GC-1 and CGS 23425, trigger up-regulation of ABCD2 expression in human cell lines. Besides, in order to understand the partial functional redundancy between ABCD2 and ABCD1, it's crucial to characterize the function and the substrate specificity of ABCD2. To this end, with two stable cell clones overexpressing a functional or a non functional ABCD2-EGFP fusion protein in a controlled manner, we have confirmed the functional redundancy of ABCD1 and ABCD2 towards C26:0, C24:0 and C26:1 (n-9). Moreover, the results suggest heterodimerization between ABCD2 and ABCD1, and a « trans-dominant » negative effect of the mutated ABCD2-EGFP protein on ABCD1. It thus becomes essential to pursue the search for the substrates of ABCD2 in connection with the study of its dimeric status

L’X-ALD est une maladie neurodégénérative progressive due à des mutations du gène ABCD1 qui code l’hémi-transporteur ABC peroxysomal ALDP. L’ALDRP, codé par le gène ABCD2, est son plus proche homologue et présente une redondance fonctionnelle partielle qui permet d’envisager une thérapie pharmacologique ciblée de l’X-ALD. Nous avons montré que le niveau basal d’Abcd2 est plus important dans le foie de rats femelles que dans celui des rats mâles. Sa régulation semble impliquer un demi-site PRE présent dans la partie 5’UTR du promoteur Abcd2, en présence de progestérone et de son récepteur. Par ailleurs, le niveau d’expression relatif d’Abcd2, d’Abcd3 et d’Abcd4 est plus important dans le foie de rats mâles soumis à un régime carencé en acide α-linolénique en comparaison au régime contenant cet acide. C’est l’inverse pour le niveau relatif d’expression d’Abcd1 dans le foie de ces rats
X-ALD is a neurodegenerative disorder caused by mutations in the ABCD1 gene which encodes a peroxisomal ABC half-transporter called ALDP. ALDRP, encoded by ABCD2, is the closest homolog of ALDP and displays a partial functional redundancy, when overexpressed, and is considered as a potential therapeutic target for X-ALD. In this work, we show that the Abcd2 basal expression is more important in female rat liver than in male. This regulation may involve the PRE half-site present in the Abcd2 5’UTR promoter, progesterone and its receptor. Moreover, the Abcd2, Abcd3 and Abcd4 relative expression is more important in male rat liver fed a diet without α-linolenic acid than in male rat liver fed a diet containing this fatty acid. On the contrary, Abcd1 relative expression is more important in the liver of male rat fed a diet containing α-linolenic acid than a diet without α-linolenic acid

Les phosphoinositides (PIs) appartiennent à une famille de lipides membranaires qui jouent un rôle essentiel dans diverses fonctions cellulaires, comme en témoigne l’implication directe de nombreuses enzymes de leur métabolisme dans diverses pathologies humaines telles que des maladies génétiques ou des cancers. Leur métabolisme est extrêmement actif via l’action de PI-kinases et PI-phosphatases spécifiques. Sous l’effet de divers stimuli, la relocalisation de ces enzymes permet une génération ou un appauvrissement rapide et plus ou moins transitoire de certains PIs, permettant une coordination dans le recrutement de protéines impliquées dans divers mécanismes cellulaires tels que la migration, la différentiation, ou encore la prolifération. La protéine MTM1, membre de la famille des myotubularines, est une PI 3-phosphatase qui, in vitro, déphosphoryle le phosphatidylinositol 3-phosphate (PI3P) et le PI(3,5)P2 en PI et PI5P, respectivement. Cette enzyme est mutée dans la myopathie myotubulaire liée à l’X (XLMTM), une maladie rare congénitale grave caractérisée dès la naissance par une hypotonie, une importante faiblesse musculaire et une détresse respiratoire conduisant à la mort précoce des nourrissons. Dans la majorité des cas, une absence de la protéine est constatée. Durant ma thèse, je me suis intéressée à l’étude des rôles des produits et substrats de MTM1, et leurs impacts dans l’étiologie de la pathologie. Pour cela, j’ai utilisé la lignée de myoblastes murins C2C12, lignée ayant la capacité de se différentier en myotubes contractiles et reproduisant les différentes étapes de la myogenèse. Nous avons créé et caractérisé une lignée knockout pour Mtm1 via la technique CRISPR/Cas9 et montré que ces cellules reproduisent les défauts observés dans la pathologie tels que des noyaux mal positionnés, et des myotubes plus fins et petits. A l’aide de ce modèle, nous avons montré que MTM1 est une enzyme majeure pour la production de PI5P, et de façon surprenante (alors que MTM1 s’exprime au cours de la différentiation) mesuré une diminution en PI5P au cours de la différentiation. Nous mettons en évidence un mécanisme original où la coordination entre une PI-phosphatase et PI-kinase est impliquée dans la formation de structures importantes pour la fusion des myoblastes. L’ensemble de ces résultats correspondent à notre premier article. En parallèle, nous avons initié une étude sur les partenaires de MTM1 via l’approche de BioID et les résultats obtenus nous orientent vers un rôle important de MTM1 dans le trafic des intégrines, corrélant avec les défauts observés de localisation de l’intégrine-β1 dans la pathologie. Ces résultats sont intégrés au sein d’un deuxième article qui met en évidence que les altérations épigénétiques sont un mécanisme physiopathologique de la XLMTM, et que l’inhibition des histones désacétylases est une stratégie thérapeutique prometteuse pour cette maladie. En particulier, nous montrons que le traitement des cellules C2C12 knockout pour Mtm1 par l’acide valproïque permet de restaurer un phénotype normal avec un niveau d’expression et une localisation normale de l’intégrine-β1, corrélé avec une restauration des défauts d’adhésion observés. Le détail des protéines identifiées avec l’approche de BioID sont présentés en résultats complémentaires. D’autre part, au vu des rôles décrits de MTM1 et de ses produits et substrats dans le trafic vésiculaire, des travaux ont été réalisés sur sa perturbation en absence de MTM1 notamment via le suivi des protéines Rab et du PI3P et sont également présentés en résultats complémentaires. Ainsi, ce travail de thèse a permis de mettre en place un modèle cellulaire original pour l’étude de MTM1 et de poser les bases moléculaires du rôle de MTM1 et des PIs qu’il métabolise, mais il permet également d’apporter un volet mécanistique à une étude plus large sur la découverte de nouvelles pistes thérapeutiques
Phosphoinositides (PIs) are a minor class of phospholipids that play an essential role in diverse cellular functions highlighted by the direct involvement of their metabolizing enzymes in human pathologies such as genetic diseases or cancers. Their metabolism is extremely active through the action of specific PI-kinases and PI-phosphatases. Under various stimuli, the relocalization of these enzymes allows a rapid and more or less transient generation or depletion of certain PIs, allowing the recruitment of proteins involved in various cellular mechanisms such as migration, differentiation, or proliferation. MTM1, a member of the myotubularin family, is a PI 3-phosphatase that in vitro dephosphorylates phosphatidylinositol 3-phosphate (PI3P) and PI(3,5)P2 into PI and PI5P respectively. This enzyme is mutated in X-linked myotubular myopathy (XLMTM), a rare severe congenital disease characterized at birth by hypotonia, severe muscle weakness and respiratory distress leading to early infant death. In the majority of cases of XLMTM, the expression of MTM1 is strongly reduced or absent. My thesis work focused on the roles of MTM1 products and substrates, and their impact in the etiology of the pathology. For this purpose, I used the C2C12 myoblastic cell line which has the ability to differentiate into contractile myotubes and to reproduce the different stages of myogenesis. We have created and characterized a knockout cell line for Mtm1 using the CRISPR/Cas9 strategy and shown that these cells reproduce the defects observed in the pathology such as nuclei misorganization, and thinner and smaller myotubes. Using this model, we showed that MTM1 is a major enzyme for PI5P production, and surprisingly (while MTM1 is expressed during differentiation), measured a decrease in PI5P level during differentiation. Thus, we hypothesized that PI5P could be metabolized to PI(4,5)P2 by PI5P 4-Kinases (PI5P4Ks), the only conversion pathway for PI5P known to date. Using biochemical, cell biology and microscopy approaches, we demonstrated the involvement of PI5P4Kα in the production of a minor pool of PI(4,5)P2 in particular membrane structures called "podosome-like" essential for myoblast fusion. These results reveal a coordination between a PI-phosphatase and a PI-kinase in the formation of cell structures important for myoblast fusion. In parallel, we have initiated a study on the identification of MTM1 partners through the BioID approach and the results point to an important role of MTM1 in integrin trafficking, correlating with the observed defects in β1-integrin localization in XLMTM. These results are integrated in a second paper which highlights epigenetic alterations as a pathophysiological mechanism of XLMTM, and that histone deacetylase inhibition is a promising therapeutic strategy for this disease. In particular, we show that treatment of Mtm1 knockout C2C12 cells with valproic acid restores a normal phenotype with a normal expression level and localization of integrin-β1, rescuing the observed adhesion defects. Details of the proteins identified with the BioID approach are presented in supplemental results. Moreover, in view of the described roles of MTM1 and its products and substrates, work has been carried out on the disruption of vesicular trafficking in the absence of MTM1. Thus, this thesis work allowed to set up an original cellular model to study MTM1 functions and underlined novel insights into the role of MTM1 and its products and substrates in membrane dynamic during muscle differentiation