Littérature scientifique sur le sujet « Cholestases génétiques »

La stéatose hépatique aiguë de la grossesse est une maladie rare mais dont l'évolution peut être létale si elle est méconnue. Sa pathogenèse n'a pas encore été complètement éclaircie jusqu'à ce jour. Il existe cependant des indices que certains cas pourraient être associés à un déficit génétique de la béta-oxydation des acides gras. D'autres facteurs prédisposant sont la primiparité, une grossesse avec plusieurs foetus, un foetus de sexe mâle, et une pré-éclampsie. La présentation clinique et les modifications de laboratoire sont souvent aspécifiques. Le stade précoce est caractérisé par une augmentation des transaminases. Une biopsie hépatique permet d'établir le diagnostic et met en évidence de façon typique une stéatose hépatique microvésiculaire centrolobulaire. Le diagnostic différentiel comprend le syndrome HELLP, la cholestase de la grossesse, la pré-éclampsie et les hépatites virales ou médicamenteuses. Si elle n'est pas traitée, elle peut évoluer jusqu'au tableau clinique complet d'une insuffisance hépatique avec troubles de la coagulation et encéphalopathie. Ce travail, illustré par deux cas, présente le tableau clinique et histopathologique de la stéatose hépatique aiguë de la grossesse ainsi que le diagnostic différentiel et l'approche thérapeutique.

Vanishing bile duct syndrome (VBDS) is a rare acquired disorder associated with progressive destruction and disappearance of intrahepatic bile ducts which eventually leads to cholestasis. VBDS has been linked to a variety of etiologies, including autoimmune disorders, infectious diseases, primary neoplasms, genetic abnormalities, and many classes of medications, including antibiotics, nonsteroidal anti-inflamatories (NSAIDs), anticonvulsants, antipsychotics and others. We present the case of VBDS associated with anabolic androgenic steroid (AAS) exposure in an otherwise healthy 29-year-old male. Resume Le syndrome de disparition des canaux biliaires (SDCB) est une affection acquise rare caractérisée par la destruction progressive et la disparition des canaux biliaires intrahépatiques entrainant une cholestase. Le SDCB a été associé à diverses étiologies, dont des affections auto-immunes, des maladies infectieuses, des néoplasmes primaires, des anomalies génétiques et de nombreuses classes de médicaments, incluant des antibiotiques, des anti-inflammatoires non stéroïdiens, des anticonvulsivants, des antipsychotiques et autres. Nous présentons un cas de SDCB associé à la prise d’un stéroïde androgénique anabolisant chez un homme de 29 ans par ailleurs en bonne santé.

ABCB11/BSEP (Bile Salt Export Pump) est exprimé à la membrane canaliculaire des hépatocytes. Sa fonction de transport d’acides biliaires dans la bile est essentielle à la sécrétion biliaire. Près de 400 variations du gène ABCB11 ont été identifiées et sont associées à des maladies hépatobiliaires rares, la plus sévère étant la cholestase intrahépatique progressive familiale de type 2 (PFIC2). L’efficacité des traitements médicaux est limitée. Par conséquent, une transplantation hépatique est indiquée avant l’âge adulte pour près de deux tiers des patients. Dans ce contexte, l’identification de thérapies alternatives est un enjeu capital.Cette thèse s’intéresse à la recherche de stratégies thérapeutiques personnalisées permettant de corriger les conséquences pathologiques de certaines variations d’ABCB11 identifiées chez des patients. Dans le cadre d’une stratégie de traitement par des molécules potentiatrices, nous avons étudié les variations A257V, G562D et T463I d’ABCB11 par modélisation moléculaire 3D. L’étude de l’expression et de la fonction de ces variants dans différents modèles cellulaires a confirmé que ces variations étaient responsables d’un défaut de fonction du transporteur Abcb11. L’ivacaftor (VX 770, Kalydeco®), approuvé cliniquement pour le traitement de la mucoviscidose, corrigeait le défaut d’activité de ces trois variants.Des effets similaires ont été observés avec les molécules GLPG1837, SBC040 et SBC219, connues comme potentiateurs de CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator). Dans une optique de thérapie combinatoire, nous avons également mis en évidence la capacité de ces potentiateurs à corriger le défaut de fonction des variants R1090C et R1090W, produits potentiels de la translecture du variant non-sens R1090X. Nous avons également évalué les molécules correctrices elexacaftor (VX-445) et tezacaftor (VX-661). Ces correcteurs, en monothérapie ou en combinaison, permettaient de restaurer l’adressage du variant R1128C, s’accompagnant d’une augmentation significative du transport de taurocholate. De façon intéressante, l’addition de molécules potentiatrices réduisait ces effets.L’ensemble de ces travaux constitue une preuve de concept que les défauts de certains variants d’ABCB11 peuvent être corrigés par ces molécules potentiatrices à haut potentiel thérapeutique. Ce type de traitements pourrait être envisagé pour les patients atteints de déficit en ABCB11 et permettrait ainsi d’augmenter la pharmacopée disponible pour traiter ce genre de pathologies et ainsi repousser voir palier à la transplantation hépatique pour les cas les plus sévères
ABCB11/BSEP (Bile Salt Export Pump) is expressed at the canalicular membrane of hepatocytes. It ensures bile acids secretion into bile which is essential for biliary secretion. Nearly 400 variations of the ABCB11 gene have been identified and are associated with rare hepatobiliary diseases, the most severe being progressive familial intrahepatic cholestasis type 2 (PFIC2). The effectiveness of medical treatments is limited. Consequently, liver transplantation is required before adulthood for almost 2/3 of PFIC2 patients. In this context, the identification of alternative therapies is a major challenge.This thesis focuses on personalized therapeutic strategies to correct the pathological consequences of some ABCB11 variations identified in patients. The A257V, G562D and T463I variations of ABCB11 were studied by 3D molecular modelling. These variations were responsible for a defect in Abcb11 transport function. Ivacaftor (VX-770, Kalydeco®), a clinically approved cystic fibrosis treatment, corrects the activity defect of the three variants.Similar effects were observed with GLPG1837, SBC040 and SBC219, known as potentiators of CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator).From a combinatory therapy perspective, we also demonstrated the ability of these potentiators to correct the transport defect of the R1090C and R1090W variants, potential readthrough products of the R1090X nonsense variant. We also evaluated the ability of Elexacaftor (VX-445) and Tezacaftor (VX 661) correctors of CFTR. These correctors, alone or in combination, restored trafficking of the R1128C missense variant, leading to a significant increase in the transport function. Interestingly, the addition of potentiators abolishes this effect.Altogether, this thesis constitutes a proof of concept that molecules with high therapeutic potential can correct the molecular defects of ABCB11 variants. These treatments could increase the pharmacopoeia available for patients with ABCB11 deficiency and thus delay or even suppress the need for liver transplantation

ABCB4 est exprimé à la membrane canaliculaire des hépatocytes où il sécrète un composant majeur de la bile : la phosphatidylcholine. Plus de 500 mutations d’ABCB4 sont associées à des maladies biliaires. La pathologie la plus sévère est la PFIC3, qui se développe tôt dans l’enfance et progresse rapidement vers l’insuffisance hépatique. La transplantation hépatique reste la seule thérapie efficace. Le développement d’alternatives représente donc un enjeu majeur. Cette thèse s’intéresse à l’effet de cinq mutations décrites chez des patients et situées dans les sites de liaison à l’ATP d’ABCB4. En combinant la modélisation 3D avec des études in vitro, nous avons montré que ces mutations sont responsables d’un défaut d’activité d’ABCB4. Nous avons mis en évidence que le VX-770, un médicament approuvé en clinique pour traiter les patients atteints de mucoviscidose, restaure l’activité des cinq mutants. Ces travaux ouvrent des perspectives de repositionnement du VX-770 pour le traitement ciblé de patients atteints de pathologies biliaires liées à ABCB4. La seconde partie de cette thèse consiste à étudier le rôle de l’interaction du domaine N-terminal d’ABCB4 avec la kinase MRCKalpha. L’inhibition ou l’extinction de cette kinase montrent que MRCKalpha joue un rôle dans la régulation de l’expression membranaire d’ABCB4 en contrôlant son internalisation depuis la membrane plasmique. En inhibant la protéine MLC2, effecteur de MRCKa, nous avons ensuite montré que l’effet de MRCKalpha sur l’expression d’ABCB4 passe par MLC2, qui est un partenaire du domaine linker d’ABCB4. Notre travail montre un rôle commun de ces deux partenaires dans la régulation de l’internalisation d’ABCB4
ABCB4 is exclusively expressed at the canalicular membrane of hepatocytes where its function is to translocate phosphatidylcholine (PC) into bile. Variations in ABCB4 gene sequence are associated with several chronic and progressive liver diseases. The most severe is PFIC3 which develops early in childhood and most often requires liver transplantation. Less severe diseases are the intrahepatic cholestasis of pregnancy and the low phospholipid- associated cholelithiasis syndrome which occur in young adults. Up to now, about 500 disease-causing ABCB4 variants have been reported. A challenge is to find pharmacological treatments for the severe forms of the diseases. We have studied the effect of five disease-causing variations that reside in the highly conserved motifs of ABC transporters, involved in ATP binding. Using three-dimension structural modeling and in vitro studies, we showed that the five mutants were normally processed and targeted to the plasma membrane, whereas their PC secretion activity was dramatically decreased. PC secretion activity of the mutants was rescued by the clinically approved CFTR potentiator ivacaftor (VX-770). These results pave the way for personalized therapy in ABCB4-related diseases.The second part of my project was aimed at investigating the potential role of two ABCB4 partners, the kinase MRCKalpha and its effector the myosin light chain II (MLCII) in the expression and function of ABCB4. We found that downregulation of both partners didn’t affect the canalicular localization of ABCB4 but led to a reduction of its endocytosis. Our results open new insights into the mechanisms underlying the regulation of ABCB4 expression and function

La Cirrhose Amérindienne Infantile (CAI, NAIC) est une forme de cholestase non-syndromique héréditaire à transmission autosomique récessive, décrite uniquement chez les enfants autochtones du Nord-Ouest québécois et issue d’un effet fondateur. La maladie se présente d’abord sous la forme d’une jaunisse néonatale chez un enfant autrement en bonne santé, qui progresse en cirrhose de type biliaire dans l’enfance et dans l’adolescence. Le taux de survie à l’âge adulte est inférieur à 50% et la seule thérapie efficace à ce jour pour les patients avancés dans la maladie demeure la transplantation hépatique. Les recherches antérieures menées par le groupe ont permis d’identifier le locus ainsi que le gène responsable de NAIC, qui encode la protéine nucléolaire Cirhin. Cirhin est exprimée uniquement dans le foie et tous les patients sont homozygotes pour la mutation R565W. La fonction de Cirhin est inconnue, mais les motifs WD40 retrouvés dans sa séquence indiquent qu’elle participerait à des interactions protéine-protéine et serait impliquée dans un mécanisme moléculaire de base. Cirhin interagit avec la protéine nucléaire Cirip, qui a un effet positif important sur la transcription de l’élément activateur HIV-1 LTR et qui a un rôle dans la prolifération cellulaire. L’interaction de Cirhin et Cirip est affectée par la mutation R565W. À l’aide de la technique du double hybride chez la levure, la protéine nucléolaire Nol11 a été identifiée comme étant un partenaire d’interaction de Cirhin. Par son interaction avec MARK3 et c-Myc, Nol11 serait impliquée dans des processus cellulaires tels que le contrôle du cycle cellulaire, la polarité, la croissance cellulaire et possiblement la biogenèse des ribosomes. La portion C-terminale de Nol11 interagirait avec Cirhin, et la mutation R565W abolit cette interaction. Le résidu R565 serait donc important pour la fonctionnalité de Cirhin.
North American Indian childhood cirrhosis (NAIC) is a nonsyndromic form of hereditary autosomal recessive cholestasis, described only in children of Algonquin origin from the Abitibi region of north-western Québec and issued from a founder effect. NAIC typically presents with transient neonatal jaundice in a child who is otherwise healthy, but progresses to biliary fibrosis in childhood or young adulthood. The survival rate at adulthood is lower than 50% and liver transplantation is currently the only effective therapy for patients with advanced disease. Previous research by the group allowed the identification of the locus and the gene responsible for NAIC, which encodes the nucleolar protein Cirhin. Cirhin is expressed only in the liver and all patients are homozygous for the R565W mutation. Cirhin’s function is unknown, but it is a WD40-repeat containing protein, which indicates that it would participate in protein-protein interactions and would be involved in a basic molecular mechanism. Cirhin interacts with the nuclear protein Cirip, which has a significant positive effect on the transcription of the HIV-1 LTR enhancer element and has a role in cellular proliferation. The interaction between Cirhin and Cirip is affected by the R565W mutation. Using the yeast two-hybrid technique, the nucleolar protein Nol11 was identified as an interacting partner of Cirhin. By its interaction with MARK3 and c-Myc, Nol11 may be involved in cellular processes such as cell cycle control, polarity, cell growth and possibly ribosome biogenesis. The C-terminal portion of Nol11 interacts with Cirhin and the R565W mutation abolishes the interaction. The residue R565 may thus be important for Cirhin’s functionality.