Functional genetics of netherton syndrome

• Auteur / Autrice : Emmanuelle Bitoun
• Direction : Alain Hovnanian
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiopathologie cellulaire, moléculaire et intégrée. Dermatologie génétique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épithélium

Kératinocytes

Inhibiteurs des sérine-protéases

Ichtyose

Régulation génétique

Mots clés libres

Syndrome de Netherton

Ichthyose

Inhibiteur de sérine protéase

Kératinocyte

Epithélium stratifiés

Spink5

Lekti

Résumé

Le syndrome de Netherton (SN) est une forme sévère d'ichthyose autosomique récessive caractérisée par une érythrodermie congénitale, une anomalie spécifique du cheveu, et des manifestations atopiques. SPINK5, codant pour l'inhibiteur de sérine protéase LEKTI, a récemment été identifié comme le gène responsable du SN. Le criblage de SPINK5 chez 21 patients a conduit à l'identification de 18 mutations incluant faux-sens, décalages du cadre de lecture et altérations de sites d'épissage. Ces mutations créent des codons prématurés de terminaison qui induisent une dégradation accélérée des transcrits SPINK5 dans les kératinocytes primaires humains (HK), prédisant un défaut d'expression sévère de LEKTI dans l'épiderme de peau de patients. La récurrence de certaines mutations au sein de groupes ethniques donnés nous a permis d'établir les premiers cas de diagnostiques prénataux pour une forme létale du SN par détection directe de mutation. Nous avons aussi utilisé une analyse de liaison au locus SPINK5 pour le conseil génétique dans une famille. Des anticorps monoclonaux et polyclonaux nouvellement générés ont montré que LEKTI est un marqueur de différenciation fortement exprimé dans la couche granuleuse et les couches épineuses supérieures de l'épiderme, et dans les couches différenciées des épithéliums stratifiés. Dans les HK normaux différenciés, LEKTI est exprimé comme une protéine de 145 kDa et une isoforme plus courte de 125 kDa. Les deux protéines sont N-glycosylées et rapidement clivées par la furine dans un compartiment situé en aval du réticulum endoplasmique, générant trois polypeptides C-terminaux de 42, 65 et 68 kDa qui sont ensuite sécrétées par les cellules. . .

Netherton syndrome (NS) is a severe autosomal recessive ichthyosis characterised by congenital erythroderma, a specific hair shaft defect, and atopic manifestations. SPINK5 (serine protease inhibitor Kazal-type 5), encoding the 15-kazal-type-domain serine protease inhibitor LEKTI (lympho-epithelial Kazal-type related inhibitor), has recently been identified as the defective gene in NS. Screening of SPINK5 in 21 NS patients identified 18 mutations including nonsense, frameshift and splice site defects. These mutations result in premature termination codons which promote nonsense-mediated mRNA decay of SPINK5 transcripts in human primary keratinocytes (HK), predicting severe impairement of LEKTI expression in patients' skin epidermis. Based on the recurrence of particular mutations in specific ethnic groups, we have performed the first cases of prenatal diagnosis for a lethal form of NS by direct mutation detection. In the absence of genetic heterogeneity, we have also used linkage analysis at the SPINK5 locus for genetic counselling in one family. Using newly generated monoclonal and polyclonal antibodies, we have shown that LEKTI is a marker of epithelial differentiation strongly expressed in the granular and uppermost spinous layers of skin epidermis, and in differentiated layers of stratified epithelia. . .