Etude de l'importance génétique, moléculaire et physiologique du gène PHACTR1, récemment identifié comme central dans les pathologies vasculaires

Deciphering genetic, molecular and physiological importance of PHACTR1, a gene recently identified as central in vascular pathologies

• Auteur / Autrice : Sébastien Rubin
• Direction : Thierry Couffinhal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Cellulaire et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 03/10/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie des maladies cardiovasculaires (Pessac, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Joost-Peter Schanstra
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joost-Peter Schanstra, Emmanuelle Vidal-Petiot, Dominique Guerrot, David-Alexandre Trégouët
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuelle Vidal-Petiot, Dominique Guerrot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Myocytes

Cellules endothéliales

Maladies vasculaires

Souris transgéniques

Dysplasie fibromusculaire

Protéines phosphatases

Anévrisme disséquant

Mots clés libres

Cellules endothéliales

Dysplasie fibromusculaire

GWAS

Cellules musculaires lisses

Endothelial cells

Fibromuscular dysplasia

Hypertension

Models, animal

Muscle cells

Phenotype

Résumé

Introduction : Plusieurs études génomiques ont mis en évidence un variant intronique (rs9349379) de PHACTR-1 (Phosphate and Actine Regulator 1) dont la présence sous la forme de l’allèle A augmente le risque de développer une dysplasie fibromusculaire (FMD), une dissection artérielle cervicale (CAD) et une hypertension artérielle. Phactr-1 est connue comme étant régulatrice de la polymérisation de l’actine, son rôle dans la pathogène des maladies vasculaires n’est pas connue. Notre hypothèse était qu’une dysrégulation de l’actine pourrait expliquer en partie ces maladies vasculaires.Description : Nous avons construit un modèle murin en utilisant le système CrisprCas9 permettant d’induire après la naissance une délétion (KO) du gène codant pour PHACTR-1 de façon spécifique soit dans les cellules endothéliales, les cellules musculaires lisses ou les péricytes.Méthodes : L‘efficacité de la délétion a été contrôlée par RTqPCR et Western Blot. Les 3 types de souris étaient viables sans mortalité spontanée à 1 an. Résultats : Il n’y avait pas de différence morphologique (poids, taille) et de pression artérielle entre les KO et les souris contrôles quelque soit le type cellulaire délété de PHACTR-1. Nous avons analysé les principaux organes en histologie sans mettre en évidence d’anomalies. En immunohistochimie, l’analyse des filaments d’actines et autres filaments contractiles et structurels, dans la média de l’aorte (Fig. 1), la carotide et l’artère rénale ne montrait aucune anomalie. Nous avons souhaité challenger les structures vasculaires de ces animaux soit par perfusion de forte dose d’angiotensine II (1000 ng/kg/min) à la recherche de dissections artérielles (résultats en cours) soit en induisant une ischémie musculaire pour analyser l’angiogenèse. Les capacités d’angiogenèse et de régénération musculaire chez les animaux délétés pour PHACTR1 dans l’endothélium ou les péricytes étaient strictement normales. Conclusion : Phactr-1 ne semble pas directement impliqué dans la pathogenèse des maladies vasculaires de type FMD, CAD ou HTA.

Background : Genome-wide association studies (GWAS) have revealed robust associations of common genetic polymorphisms in an intron of the PHACTR1 gene (chr6p24), with cervical artery dissection (CeAD), spontaneous coronary artery dissection (SCAD) and fibromuscular dysplasia (FMD). Aim was to assess its role in the pathogenesis of CeAD or FMD.MethodsUsing various tissue-specific Cre-driver mouse lines, Phactr1 was deleted either in endothelial cells (EC) using 2 tissue-specific Cre-driver (PDGFB-CreERT2 mice and Tie2-Cre) and Smooth Muscle Cells (SMC) (SMA-CreERT2) with a third tissue-specific Cre-driver.ResultsTo test : the efficacy of the Phactr1 deletion after cre-induction, we confirmed firstly, a decrease in Phactr1 transcription and Phactr1 expression in EC and SMC isolated from Phactr1iPDGFB and Phactr1iSMA mice. Irrespective to the tissue or the duration of the deletion, mice did not spontaneously display pathological phenotype or vascular impairment: mouse survival, growth, blood pressure, large vessel morphology or actin organization were not different in KO mice than their comparatives littermates. Challenging vascular function and repair either by angiotensin-II-induced hypertension or limb ischemia did not lead to vascular morphology or function impairment in Phactr1- deleted mice. Similarly, there was no more consequences of Phactr1 deletion during embryogenesis in ECs.Conclusions : Loss of PHACTR-1 function in the cells involved in vascular physiology does not appear to induce a pathological vascular phenotype. The in-vivo effect of the intronic variation described in GWAS is unlikely to involve down regulation in PHACTR-1 expression.