Etiopathogénie des hémangiomes infantiles et des hémangiomes congénitaux

Pathogenesis of infantile hemangiomas and congenital hemangiomas

• Auteur / Autrice : Arnaud Picard
• Direction : Marie-Paule Vazquez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Hémangiome

Angiome

Tumeur vasculaire

Hémangiome congénital

Angiogenèse

Cellules endothéliales

Cellules endothéliales progénitrices

Résumé

Parmi les tumeurs vasculaires de l’enfant, les hémangiomes immatures infantiles (HI) sont les plus fréquentes car observées chez 5 à 10% des enfants. Ces lésions à développement postnatal ont un profil de croissance et d’involution connu. Les hémangiomes infantiles sont caractérisé par une importante prolifération de cellules endothéliales (Hemangioma endothelial cells, Hem EC) exprimant le Glucose-Transporter-1. Des travaux récents ont démontré la présence de cellules endothéliales progénitrices (hemangioma endothelial progenitor cell, Hem EPC) au sein des hémangiomes infantiles caractérisées par l’expression du marqueur CD133 associée aux marqueurs endothéliaux. Nous avons également envisagé l’existence d’une cellule progénitrice CD133+ non différenciée impliquée dans le développement de l’HI. Cette cellule a été isolée et caractérisée et définie comme Hemangioma Multipotent cell (Hem MPC). Plus récemment, ont été décrits également des hémangiomes congénitaux (HC), tumeurs vasculaires très rares, ayant une croissance prénatale, pleinement développés à la naissance, subdivisés en 2 types : le RICH ou Rapidly Involuting Congenital Hemangioma, et le NICH ou Non Involuting Congenital Hemangioma. Les HC et HI appartiennent probablement au même spectre clinique, bien que les HC n’expriment pas GLUT-1. Sachant que les HI expriment fortement L’Insulin-like growth factor-2 (IGF-2), nous avons étudié l’expression de IGF2 dans les HI et comparé les résultats aux HI. Nous avons étudié les niveaux d’expression des récepteurs au VEGF dans l’HC et comparé ceux-ci à l’HI. A partir d’hémangiomes immatures infantiles opérés, les Hem MPC présentes au sein de la tumeur ont été isolés et caractérisées. La localisation des cellules CD133+ a été étudiée par immunofluorescence. Afin d’étudier les le rôle des HemMPC dans la croissance de l’HI, l’analyse de l’expression de GLUT-1 a été étudié par PCR en temps réel à partir de l’ARN des Hem EPC en coculture avec les Hem MPC. Par ailleurs, des Hem MPC ont été implantées dans du Matrigel en sous cutané chez la souris nu/nu. Concernant les HC, une analyse quantitative de l’expression de l’ARN IGF2, et l’ARN des récepteurs au VEGF par real time PCR ainsi qu’une analyse comparative de l’expression de la protéine IGF2 en immunofluorescence entre hémangiomes congénitaux et hémangiomes immatures ont été effectuées. Concernant l’HI, les résultats ont montré que les Hem MPC n’induisaient pas une augmentation de l’expression de GLUT-1 dans les cellules endothéliales en coculture. En revanche, les Hem MPC induisent la formation de vaisseaux sanguins in vivo laissant supposer une différenciation en cellules endothéliales. Les hypothèses concernant l’implication de ces cellules dans la genèse de l’hémangiome sont discutées. Les hémangiomes congénitaux, qui se distinguent des hémangiomes infantiles par l’absence d’expression de GLUT1, expriment IGF2 permettant d’établir un lien entre hémangiomes congénitaux et hémangiomes infantiles et d’aborder différentes hypothèses concernant le rôle d’IGF2 dans la croissance des tumeurs vasculaires. Enfin, l’expression du FLT-1 membranaire est plus importante dans l’HC que dans l’HI.

Infantile Hemangiomas (HI) are the most common tumors of infancy, affecting 5 to 10% of children. Initial proliferation of hemangioma is characterized by a high proliferation of endothelial cells (Hem EC). These cells show an immunoreactivity for GLUT-1. Recent studies have shown the presence of endothelial progenitor cells (Hem EPC), expressing a stem cell marker CD133 and endothelial markers. We suggested the existence of a undifferentiated cell CD133+. These cells have been isolated and characterized and called Hemangioma multipotent cell (Hem MPC). We could localize the CD133+ cells in proliferating hemangioma by indirect immunofluorescence. To test the effect of Hem MPC on Hem EPC, we analysed the ARNm GLUT-1 expression in Hem EPC by quantitative real time PCR when Hem MPC and Hem EPC are cultured together. Then, to test the role of Hem MPC, we injected a clonal population of Hem MPC in Matrigel into immunodeficient mice. Recently, Congenital Hemangiomas (HC) have been described. HC are characterized by a prenatal growth, and the lack of postnatal proliferation. 2 subtypes have been described: the NICH or Non Involuting Congenital Hemangioma and the RICH or Rapidly Involuting Congenital Hemangioma. These tumors have some overlapping histologic features with HI, although HC are negative for GLUT-1. To gain further insight into the molecular differences and similarities between HC and HI, we analyzed expression of IGF-2 and Vascular endothelial growth factor (VEGF)-receptors, by quantitative real time PCR. Concerning HI, we show that the Hem MPC plays a crucial role in the hemangioma development. In effect, Hem MPC can give rise to human blood vessels in nude mice, indicating a differentiation of the Hem MPC into endothelial cells, GLUT-1 positive. The Hem MPC in a coculture system, do not increase GLUT-1 expression in Hem EPC. Concerning HC, we show that IGF-2 mRNA was expressed in both RICH and NICH at a level comparable to that detected in HI over 4 years of age. In contrast, FLT-1 (VEGF-R1) was uniformly increased in HC compared to HI.