Littérature scientifique sur le sujet « Myasthénie autoimmune »

Introduction : La myasthénie gravis est une maladie auto-immune caractérisée par la production d'anticorps contre les récepteurs de l'acétylcholine au niveau de la jonction neuromusculaire. Nous rapportons une forme oculaire de myasthénie gravis découverte grâce à la quinine dans le cadre d'un traitement antipaludique. Cas clinique : Une fillette de 14 ans, en classe de 4ème, deuxième enfant d’une fratrie de quatre enfants a été vue en neurologie au CHU-SO pour prise en charge d’une faiblesse musculaire généralisée. Après un traitement, le patient avait présenté une diplopie binoculaire avec ptosis, faiblesse généralisée. Le diagnostic de myasthénie gravis auto- immune a été retenu après le test à la prostigmine, l’électroneuromyographie, les dosages d’anticorps anti récepteur‘acétylcholine ainsi que le scanner thoracique. Introduction: Myasthenia gravis is an autoimmune disease characterized by the production of antibodies against acetylcholine receptors at the neuromuscular junction. We report an ocular form of myasthenia gravis discovered using quinine as part of antimalarial treatment. Clinical case: A 14-year-old girl, in 4th grade, second child of four children, was seen in neurology at CHU-SO for treatment of generalized muscle weakness. After treatment, the patient presented binocular diplopia with ptosis, generalized weakness. The diagnosis of autoimmune myasthenia gravis was made after the prostigmine test, electroneuromyography, anti-acetylcholine receptor antibody assays as well as than chest CT.

La synapse périphérique établie entre la terminaison d'un axone moteur et une fibre musculaire striée squelettique est appelée jonction neuromusculaire (JNM). La formation, la maturation ainsi que la maintenance de la JNM sont des processus finement régulés dans le temps et l'espace. L'ensemble de ces phénomènes nécessite une communication dynamique entre les différents compartiments cellulaires qui composent la JNM. La rupture totale ou partielle de ces signalisations trans-synaptiques mène à des altérations morpho-fonctionnelles de la JNM à l'origine des pathologies neuromusculaires. Ces maladies graves, parmi lesquelles, les syndromes myasthéniques congénitaux ou la myasthénie grave (MG), impactent fortement les fonctions motrices et menacent la vie des patients. Même si les outils de diagnostic de ces pathologies sont bien connus, la compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires impactés est encore incomplète et les traitements disponibles limités. Afin de mettre au point de nouvelles stratégies thérapeutiques, il est nécessaire de mieux caractériser les signalisations impliquées dans la connectivité neuromusculaire. L'ensemble des étapes de mise en place de la JNM nécessite la présence et l'activité d'un complexe de récepteurs clés ancrés dans la membrane musculaire. Il est composé du récepteur à activité tyrosine kinase MuSK (Muscle Specific Kinase) et de son co-récepteur Lrp4 (Low density lipoprotein receptor-related 4). Ce complexe est activé par plusieurs ligands parmi lesquels, l'Agrine libérée par la terminaison motoneuronale ainsi que les glycoprotéines Wnt. De cette activation découle l'agrégation des récepteurs à l'acétylcholine (RACh) dans la zone synaptique de la cellule musculaire, un phénomène caractéristique de la différenciation post-synaptique. Les précédents travaux réalisés par l'équipe ont permis de mettre en évidence l'implication d'un réseau de signalisations Wnt à la JNM, notamment médiées par le domaine riche en cystéines (CRD) de MuSK correspondant au domaine de liaison des Wnt. Même si l'étude des animaux chez lesquels le CRD de MuSK est absent (MuSKΔCRD) a révélé des défauts morphologiques et fonctionnels importants de la JNM, cette mutation ne menace pas la survie des animaux contrairement à la délétion de Lrp4, de MuSK ou de l'Agrine. La MG est une maladie auto-immune causée par la présence d'anticorps qui ciblent, dans 85% des cas, le RACh. On retrouve dans une faible proportion de patients, des anticorps dirigés contre MuSK, ciblant habituellement le domaine Ig1 impliqué dans la signalisation Agrine. Cependant, trois études ont mis en évidence la présence d'anticorps se liant spécifiquement au CRD de MuSK chez des patients atteints de MG sans que l'on sache si ces anticorps sont pathogéniques et capables d'induire la maladie. La caractérisation de ces anticorps et la démonstration de leur potentiel pathogène représente donc un élément important dans la compréhension des mécanismes physiopathologiques sous-jacents de la myasthénie. Dans ce contexte, mes travaux de thèse ont porté sur la démonstration de la pathogénicité des anticorps anti-CRD de MuSK. Mes résultats ont montré que l'injection d'anticorps ciblant le CRD de MuSK mène à l'apparition d'un phénotype myasthénique chez la souris. Via un large éventail d'expériences de biologie cellulaire, biochimie et d'électrophysiologie, j'ai montré que les symptômes cliniques étaient accompagnés de graves défauts de structure de la JNM et de neurotransmission. Sur le plan mécanistique, mes travaux ont prouvé que la présence de ces anticorps mène à la rupture de l'interaction entre Lrp4 et MuSK inhibant ainsi l'agrégation des RACh induite par l'Agrine. L'ensemble de cette étude permet de mettre en évidence une nouvelle signalisation impactée dans un contexte de MG, de mieux comprendre la pathogénicité du CRD de MuSK et participe à l'adaptation des traitements alloués aux patients en fonction de leur étiologie
The peripheral synapse established between the end terminal of a motor neuron and a skeletal muscle fiber is the neuromuscular junction (NMJ). Formation, maturation and maintenance of the NMJ are finely tuned in time and space. These processes require a dynamic communication between all the cellular compartments of the NMJ. Total or partial disruption of this trans-synaptic signaling result in morpho-functional defects responsible for neuromuscular disorders. These pathologies, including the congenital myasthenic syndromes and the auto-immune myasthenia gravis (MG), deeply impact motor function in patients and threaten their life. Even though diagnostic tools are well established, the cellular and molecular mechanisms are yet poorly understood and available treatments are limited. In order to develop new promising therapeutic strategies, it is critical to better characterize all the signaling pathways involved in neuromuscular connectivity. NMJ formation relies on the presence and activity of a complex of key receptors anchored in the muscle membrane. This complex is composed of the tyrosine kinase receptor MuSK (Muscle Specific Kinase) and its co-receptor Lrp4 (Low density lipoprotein receptor-related 4) and is activated by different ligands including the nerve-derived Agrin and Wnt glycoproteins. Activation of this complex leads to acetylcholine receptor (AChR) clustering in the muscle synaptic area, a hallmark of post-synaptic differentiation. Previous studies from our group showed the implication of a network of Wnt pathways at the NMJ, partly signaling through the Wnt-binding cysteine rich domain (CRD) of MuSK. Even if mouse model in which MuSK is deleted from its CRD (MuSKΔCRD) display important morphological and functional defects, this mutation is compatible with life as opposed to Lrp4, MuSK or Agrin deletion. MG is an auto-immune disorder caused by antibodies targeting, in 85% of cases, the AChR. A small percentage of patient harbor antibodies against MuSK, usually against its Ig1 domain, involved in Agrin signaling. Three recent studies revealed MG patients carrying MuSK CRD targeting antibodies but whether these antibodies are pathogenic remains unknown. Characterization of their pathogenicity remains crucial to better understand the pathophysiological mechanisms leading to MG. In this context, my thesis work aims at demonstrating the pathogenicity of CRD MuSK antibodies. My results showed that injection of antibodies targeting MuSK CRD leads to a myasthenic-like phenotype in mouse. Using a large array of cell biology, biochemistry and electrophysiological experiments, I showed that the clinical symptoms were accompanied by important structural and neurotransmission defects at the NMJ. Mechanistically, my work proved that antibodies against MuSK CRD are responsible for Lrp4-MuSK interaction disruption ultimately leading to inhibition of Agrin-induced AChR clustering. Altogether, this study unravels a new pathway affected in MG, participates to a better understanding of MuSK CRD implication in this pathology and helps treatment adaptation regarding patients etiology

La myasthénie (Myasthenia Gravis) est une maladie neuromusculaire impliquant des auto-anticorps dirigés majoritairement contre le récepteur à l’acétylcholine (RACh) et entrainant une fatigabilité musculaire. Ces auto-anticorps pathogènes sont produits principalement par le thymus qui présente une hyperplasie caractérisée par le développement de centres germinatifs ectopiques. De récentes études ont démontré la surexpression de chimiokines dans le thymus des patients et la présence anormale de vaisseaux sanguins de type HEV (cellules endothéliales à paroi haute). L’objectif de ma thèse a été de mieux comprendre les mécanismes physio-pathologiques conduisant à l’hyperplasie thymique en étudiant le rôle des chimiokines dans la myasthénie.Nous avons tout d’abord démontré que le nombre de HEV thymiques est proportionnel au degré d’hyperplasie suggérant leur implication directe dans le recrutement des cellules périphériques. En analysant les chimiokines exprimées sur ces HEV, nous observons l’expression sélective de SDF-1/CXCL12. En parallèle, la présence de lymphocytes B, de cellules dendritiques myéloïdes ou plasmacytoïdes et de monocytes/macrophages exprimant le récepteur au SDF-1, CXCR4, a été observée au niveau des HEV. En périphérie, nous montrons une diminution de l’expression de CXCR4 ainsi que du nombre de mDC et de monocytes dans le sang des patients suggérant le recrutement de ces cellules dans le thymus.Le thymus des patients myasthéniques est aussi caractérisé par une surexpression de la chimiokine CXCL13 par les cellules épithéliales thymiques. Pour mieux comprendre les mécanismes conduisant à l’hyperplasie thymique, nous avons développé un modèle de souris transgéniques avec surexpression thymique de CXCL13. Dans le thymus de ces souris, nous observons une surexpression de CXCL13 et une augmentation de nombre de lymphocytes B, notamment pour les souris jeunes. Nous étudions maintenant si l’immunisation de ces souris avec du RACh purifié induit une myasthénie expérimentale associée à une hyperplasie thymique ; un nouveau modèle animal de la maladie qui se rapprocherait mieux de la pathologie humaine.Dans la myasthénie, le thymus est aussi caractérisé par une signature inflammatoire, avec notamment une surexpression d’interféron de type I (IFN-I). Nous démontrons que le Poly(I:C), une molécule mimant les effets des ARN double-brin, induit spécifiquement la surexpression du RACh-α par les cellules épithéliales thymiques humaines via la libération d’IFN-I. L’IFN-I entraine aussi la surexpression des chimiokines CXCL13 et CCL21 comme dans le thymus des patients myasthéniques. Chez des souris C57Bl6, mais pas chez des souris KO pour le récepteur à l’IFN-I, des injections de Poly(I:C) entrainent des modifications thymiques avec une surexpression spécifique de RACh-α, d’IFN-I et de chimiokines. En périphérie, ces injections entrainent l’apparition dans le sérum d’anticorps contre le RACh-α spécifiques de la myasthénie.L’ensemble de ces résultats suggère que dans le thymus des patients myasthéniques, le développement anormal de HEV exprimant du SDF-1 et la surexpression de CXCL13 joueraient un rôle central dans le recrutement de cellules périphériques. Ces cellules, une fois dans l’environnement inflammatoire caractéristique du thymus myasthénique, pourraient alors développer une réaction auto-immune contre le RACh. De nouvelles molécules thérapeutiques contrôlant l’expression de ces chimiokines ou l’angiogenèse pourraient diminuer le développement de l’hyperplasie thymique et éviteraient la thymectomie ou l’utilisation des glucocorticoïdes par les patients atteints de myasthénie
Autoimmune myasthenia gravis (MG) is a muscular disease mediated by autoantibodies, mainly directed against the acetylcholine receptor (AChR). The pathogenic antibodies are especially produced in the thymus, which is often characterized by a hyperplasia with germinal centers. Recent studies demonstrated the overexpression of chemokines and the abnormal development of high endothelial venules (HEV) in the MG thymus. The aim of my thesis was to better understand the mechanisms that lead to thymic hyperplasia in MG by analyzing the role of chemokines in peripheral cell recruitment. We demonstrated that the number of HEVs correlated with the degree of hyperplasia suggesting a direct link between HEVs and peripheral cell recruitment. To define its mechanism of action, we examined which chemokines were expressed on thymic HEVs. We uniquely detected SDF-1 and observed that B cells, myeloid dendritic cells (mDCs), plasmacytoid DCs and monocytes/macrophages that expressed the SDF-1 receptor CXCR4 localized inside and around thymic HEV. In parallel we observed a decreased CXCR4 expression and a decreased number of mDCs and also monocytes in the periphery suggesting their recruitment to the MG thymus. As the MG thymus was recently characterized by the overexpression of CXCL13 in thymic epithelial cells (TECs), we investigated its contribution to thymic hyperplasia. We therefore generated a transgenic mouse model overexpressing in medullary TECs CXCL13 under the control of keratin 5. We demonstrated that transgenic K5-CXCL13 mice specifically overexpressed CXCL13 in the thymus, while no other tested chemokines were upregulated. Preliminary results showed that elevated levels of CXCL13 resulted in an increased number of B cells in the thymus of transgenic mice, which localized preferentially in loose aggregates in medullary areas. We are presently investigating if immunization with purified AChR induces experimental MG with thymic hyperplasia in these mice. Myasthenic mice with a hyperplastic thymus could present a new animal model for MG with a phenotype that is closer to the human disease than the current MG model. As the hyperplastic MG thymus displays the hallmarks of a viral signature, we investigated the effect of pathogen-associated molecules on thymic changes associated with MG. We demonstrated that dsRNA signaling induced by Poly(I:C) specifically triggers the overexpression of α-AChR in human TECs through the release of IFN-I. We also observed that IFN-I was able to upregulate CXCL13 and CCL21, similarly to what is observed in the MG thymus. In addition, Poly(I:C) injections in wildtype mice, but not in IFN-I receptor KO mice, specifically increase thymic expression of α-AChR and, in parallel, CXCL13 and CCL21 expression. In periphery, Poly(I:C) even induced an anti-AChR autoimmune response characterized by a significant production of serum anti-AChR antibodies and a specific proliferation of B cells. Overall the results obtained in the course of my PhD showed that the abnormal development of SDF-1-expressing HEVs and the CXCL13 overexpression play a central role in the recruitment of peripheral cells to the MG thymus. Once these cells have arrived in the inflammatory environment, which is characteristic for MG, they could develop an autoimmune reaction against AChR. New therapeutic molecules that control chemokine expression and angiogenic processes could diminish the development of thymic hyperplasia and avoid thymectomy or the use of corticoids

La Myasthénie auto-immune (MG), caractérisée par des auto-anticorps dirigés contre le récepteur à l’acétylcholine à la jonction neuromusculaire, est une maladie rare entraînant des faiblesses musculaires. Cette étude présente l’implication de petits ARN non-codants, les microARN, dans la physiopathologie de la MG. Nous avons étudié l’expression de microARN dérégulés dans l’organe effecteur de la maladie, le thymus, via une analyse du miRnome. J’ai mis en évidence 1) que miR-7-5p participerait à la mise en place des anomalies thymiques observées chez les patients de par son action sur CCL21, 2) la sous-expression de deux clusters de microARN du chromosome X, et 3) une nouvelle une voie de signalisation inflammatoire dans la MG impliquant miR-125a-5p et WDR1. J’ai aussi étudié la sensibilité de souris miR-29a KO au modèle expérimental de la MG. En effet, miR-29a est sous-exprimé dans le thymus MG et module la signalisation de l’interféron de type 1, impliqué dans les changements thymiques. Enfin, j’ai étudié les causes et conséquences de la sur-expression sérique de miR-150-5p, caractérisé comme un biomarqueur dans la MG. Nous avons montré que l’expression de miR-150-5p est augmentée dans le thymus MG et corrélée à la présence de centres germinatifs ectopiques. De plus, miR-150-5p est sous-exprimé dans les cellules T CD4 dans le sang des patients. Une fois libéré dans le sérum, miR-150 module l’expression de gènes cibles, tels que MYB, et est impliqué dans la survie des cellules CD4 et CD8. Ces études permettent de mieux comprendre comment les microARN participent à la physiopathologie de la MG et m’ont permis d’ouvrir de nouvelles voies de recherche dans la MG
Autoimmune Myasthenia Gravis (MG), characterized by autoantibodies directed against the acetylcholine receptor at the neuromuscular junction, is a rare disease causing muscular weaknesses. This study shows the involvement of small non coding RNAs, miRNAs, in the pathophysiology of MG. We investigated the expression of dysregulated miRNAs in the effector organ of the disease, the thymus, through a miRnome analysis. I showed 1) that miR-7-5p could participate in thymic abnormalities observed in patients through its action on CCL21, 2) the down-regulation of two miRNA clusters on chromosome X and, 3) a new MG inflammatory pathway involving miR-125a-5p and WDR1. I also studied the sensitivity of miR-29a KO mice to the experimental model of MG. Indeed, miR-29a is down-regulated in MG thymuses and modulates type 1 interferon pathway, involved in thymic changes. Finally, I investigated the causes and consequences of the serum overexpression of miR-150-5p, characterized as a biomarker in MG. We showed that miR-150 is overexpressed in MG thymuses and correlated to the presence of ectopic germinal centers. Moreover, miR-150 is down-regulated in CD4+T cells, in the blood of patients. Once in the serum, miR-150 modulated the expression of target genes, such as MYB, and is involved in the survival of CD4+ and CD8+ T cells. These studies allows a better understanding of how miRNAs are involved in the pathophysiology of MG and allowed us to open new research avenues in MG

La Myasthénie Grave (MG) est une maladie due à des auto-anticorps contre le récepteur à l’acétylcholine (RACh). Le thymus est l’organe effecteur et est caractérisé par la surexpression d’interféron-β (IFN-β). Le but de ma thèse a été de comprendre l’implication des interférons de type I (IFN-I) dans la Myasthénie. Tout d’abord, j’ai démontré qu’aucune signature IFN-I n’est détectée dans le sérum ou les PBMC des patients. La signature IFN-I est donc bien spécifique du thymus et mon objectif a été de comprendre les causes de cette surexpression. L’induction des IFN-I est liée aux infections pathogènes mais dans certaines pathologies à des acides nucléiques endogènes (ANe). J’ai démontré que des molécules mimant des ANe induisent l’expression d’IFN-β et du RACh par les cellules épithéliales thymiques (CET) et dans le thymus de souris. J’ai émis l’hypothèse que ces ANe pouvaient provenir de thymocytes nécrotiques. J’ai donc induit la nécrose des thymocytes in vivo et in vitro et montré que cela induit la surexpression de l’IFN-β et du RACh dans les CET et dans le thymus de souris traitées à la dexaméthasone. Dans les thymus MG, j’ai aussi observé une diminution des macrophages, cellules nécessaires pour l’élimination des cellules apoptotiques. Chez la souris, une déplétion en macrophages augmente la nécrose des thymocytes et induit l’expression d’IFN-I et de RACh. Par conséquent, dans le thymus MG un défaut en macrophage pourrait empêcher l’élimination des thymocytes apoptotiques. Ces derniers passant en nécrose libéreraient alors des acides nucléiques activant les voies de la signalisation de l’immunité innée responsable de la signature IFN-β dans le thymus des patients MG
Myasthenia gravis (MG) is an autoimmune disease mediated by autoantibodies against the acetylcholine receptor (AChR). The thymus of patients is the effector organ and is characterized by chronic overexpression of interferon (IFN)-β. My PhD aimed to understand the implication of IFN-I in MG. First, I demonstrated that no IFN-I signature is detected in serum and PBMC of patients. IFN-I signature is specific to the thymus and I investigated the cause of this overexpression. IFN-I is produced in response to pathogen infection but also in response to endogenous nucleic acids (eNA) in diseases, such as interferonopathies. I demonstrated that molecules mimicking eNA, such as double-stranded DNA or RNA induced the overexpression of IFN-β and of AChR in human thymic epithelial cells (TEC) or in the thymus of mice. As I was suspecting eNA to be released by necrotic cells, I induced thymocyte necrosis in in vitro or in vivo models. I then showed an increased IFN-I signature and the expression of AChR in TEC and in the thymus of mice treated with dexamethasone. In addition, I observed in the MG thymus a decrease in thymic macrophages, cells responsible for the clearance of apoptotic cells. In mice, depletion of thymic macrophages led to an increase in necrotic thymocytes associated with IFN-I and AChR expression. Consequently, I hypothesize that in the MG thymus, a decrease in the number of macrophages may alter the processing of apoptotic cells leading to the release of eNA from necrotic thymocytes. These eNA would activate innate immunity signaling pathways leading to the IFN-β signature which would induce thymic changes self-sensitization against AChR