Apport de pathologies plaquettaires rares à la compréhension des rôles de CalDAG-GEFI et des kindlines dans l'activation de l'intégrine αIIbß3

• Auteur / Autrice : Dorsaf Ghalloussi
• Direction : Marie-Christine Alessi, Matthias Canault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Physiopathologie vasculaire
• Date : Soutenance le 15/03/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Christine Alessi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Christine Alessi, Marijke Bryckaert, Bernard Payrastre
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marijke Bryckaert, Bernard Payrastre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hémorragie

Mégacaryocytes

Facteurs d'échange de nucléotides guanyliques

Agrégation plaquettaire

Plaquettes

Troubles héréditaires de la coagulation sanguine

Mots clés libres

Plaquettes

Mégacaryocytes

Kindline

CalDAG-GEF I

Adhésion

Hémoragie

Platelets

Megakaryocytes

Kindlin

CalDAG-GEF I

Adhesion

Bleeding

Résumé

L’étude de l’identification des défauts moléculaires mis jeu dans les pathologies héréditaires plaquettaires est d’un apport considérable pour améliorer la compréhension des mécanismes physiologiques. Durant ma thèse, j’ai étudié les plaquettes d’individus appartenant à deux familles distinctes souffrant de dysfonctions plaquettaires à l’origine d’hémorragies sévères. Par séquençage entier des exons, nous avons identifié pour la première famille une mutation du gène RASGRP2 à l’origine de la substitution Gβ48W empêchant l’activation de CalDAG-GEFI. Les plaquettes des individus porteurs de la mutation à l’état homozygote ont une capacité réduite à activer Rap1 et l’intégrine αIIbß3 en réponse à de faibles doses d'agonistes. La présence d'un allèle non muté (hétérozygotie) est suffisante pour prévenir lessaignements mais ne permet pas de rétablir totalement une fonction plaquettaire normale. La deuxième famille est porteuse d’une mutation du gène FERMT3 (pN54RfsX142) conduisant à une absence complète de kindline-3. Les plaquettes homozygotes pour cette mutation sont incapables d’activer l’intégrine αIIbß3. Elles forment des filopodes et desnodules d’actine mais ne peuvent étendre des lamellipodes même en présence de Mn2+. La kindline-3 s’est révélée essentielle à la régulation de l’activité de Cdc4β et au réarrangement au cytosquelette d'actine lors de la signalisation «outside-in» de l’intégrineαIIbß3. Seule la kindline-3 a jusqu’ici été impliquée dans l'activation des intégrinesplaquettaires. Nous mettons en évidence la présence de kindline-2 dans les plaquettes et les mégacaryocytes humains. Des localisations différentes ont été mises en évidence pour ces deux kindlines. Dans le mégacaryocyte la kindline-2 se situe dans les zones d’adhérence focales et s’associe préférentiellement avec les intégrines ß3. Dans les plaquettes, seule la kindline-3 est présente dans nodules d’actine. Ces résultats sont en faveur de rôles non redondants des kindlines-2 et -γ et d’une implication potentielle de la kindline-2 dans la mégacaryopoïèse.

Inherited platelet disorders are rare diseases that give rise to severe bleeding when platelets fail to fulfill their hemostatic function upon vessel injury. Identifying the molecular mechanisms involved brings important insight into platelet pathophysiology. During my PhD, I studied platelets isolated from members of two families suffering severe bleedings among those one had no established diagnosis. In the first family, using whole exome sequencing, we identified a RASGRP2 mutation causing a G248W substitution leaving CalDAG-GEFI inactive. Platelets from individualscarrying the mutation exhibit a reduced ability to activate Rap1 and to perform proper Inherited platelet disorders are rare diseases that give rise to severe bleeding when platelets fail to fulfill their hemostatic function upon vessel injury. Identifying the molecular mechanisms involved brings important insight into platelet pathophysiology. During my PhD, I studied platelets isolated from members of two families suffering severe bleedings among those one had no established diagnosis. In the first family, using whole exome sequencing, we identified a RASGRP2 mutation causing a G248W substitution leaving CalDAG-GEFI inactive. Platelets from individuals carrying the mutation exhibit a reduced ability to activate Rap1 and to perform proper αIIbß3 integrin inside-out signaling in response to low doses agonists. The presence of a single normal allele is sufficient to prevent bleeding but does not allow normal platelet function. integrin inside-out signaling in response to low doses agonists. The presence of a single normal allele is sufficient to prevent bleeding but does not allow normal platelet function. Members of the second family carry a FERMT3 mutation leading to a completekindlin-3 deficiency (pN54RfsX142). Platelets from the homozygous patient are unable to perform proper integrin αIIbß3 activation. We now observe that kindlin-3 deficient platelets form filipodia and actin nodules but are unable to extend lamellipodia even in presence of Mn2+. We demonstrate that kindlin-3 is essential for Cdc42 activity regulation and actincytoskeleton remodeling during αIIbß3 integrin outside-in signaling To date, only the kindlin-3 has been involved in integrin activation. We show that kindlin-2 is present in human platelets and megakaryocytes. Both kindlins exhibit distinctlocalizations. In megakaryocytes, kindlin-2 specifically localizes within focal adhesion and associates preferentially with ß3 integrins. In platelets, unlike kindline-2, kindline-3 is located in actin nodule. All together these data argue in favor of specific roles played by each kindlins and a possible implication of kindlin-2 in megakaryocytopoiesis.