Thèse soutenue

Étude de la méthylation des gènes STAT3, IL2RA et CDH1 dans la maladie de Crohn iléale

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Auteur / Autrice : Solafah Abdalla
Direction : Antoine BrouquetPierre-François Bougnères
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
Date : Soutenance le 07/12/2023
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Maladies et hormones du système nerveux (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2020-....)
référent : Université Paris-Saclay. Faculté de médecine (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2020-....)
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-....)
Jury : Président / Présidente : François Amalric
Examinateurs / Examinatrices : François Amalric, Laura Beyer-Berjot, Diane Goere, Gianpaolo De Filippo
Rapporteurs / Rapporteuses : François Amalric, Laura Beyer-Berjot

Résumé

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Introduction: La maladie de Crohn (MC) est caractérisée par une réponse immunitaire anormale au microbiote intestinal, associée à une perte de l’intégrité de la barrière intestinale chez des individus prédisposés. Deux gènes de la réponse immunitaire potentiellement soumis à une régulation épigénétique par méthylation de l’ADN et impliqués dans la pathogénie de la MC ont retenu notre attention. Le gène du facteur de transcription STAT3, exprimé dans les lymphocytes T CD4 naïfs (CD4N) et intervenant dans les voies de signalisation de l’inflammation chronique et la carcinogenèse colorectale. D’autre part le gène du récepteur IL2RA, exprimé dans les lymphocytes T régulateurs (Treg), dont le nombre et la fonction sont diminués dans la muqueuse inflammatoire de la MC. Nous nous sommes aussi intéressés au phénomène d’hyperperméabilité épithéliale, qui semble jouer un rôle clé dans la pathogénie de la MC. Le gène CDH1 code pour la protéine E-cadhérine assurant la cohésion de la barrière intestinale. Il semblerait qu’il y ait une perte d’expression de CDH1 dans la MC et que l’origine de cette perte d’expression pourrait être expliquée par la méthylation. L’objectif de cette thèse était de comparer la méthylation de plusieurs régions des gènes STAT3, IL2RA et CDH1 dans la MC iléale de patients MC et de contrôles. Méthode : Nous avons prélevé du sang périphérique et des échantillons de muqueuse iléale de patients nouvellement opérés d’une MC iléale (groupe MC) et de patients opérés pour une maladie non inflammatoire (groupe contrôle). Dans le sang, nous avons trié les CD4N et les Treg. L’ADN a été extrait et nous avons analysé la méthylation de plusieurs régions d’intérêt des gènes STAT3, IL2RA et CDH1. Pour STAT3, l’analyse de la méthylation des 4 CG du promoteur et des 2 CG de l’intron 1 a été effectuée par pyroséquençage. De même pour l’analyse des CG des 4 régions d’intérêt du promoteur de IL2RA et d’une région d’intérêt dans l’intron 1. Pour CDH1, la méthylation de l’ilôt CG du promoteur a été étudiée par MSP et celle des CG du 7e enhancer a été effectuée par pyroséquençage. Résultats : Etude STAT3 : 14 échantillons (6 MC, 9 contrôles). Il existait une hypométhylation significative des 4CG du promoteur dans la muqueuse iléale inflammatoire comparée à la muqueuse iléale normale (p=0.02). Il existait une méthylation différentielle tissu spécifique significative entre la méthylation des CD4N des PBMC et celle de la muqueuse digestive avec une hypométhylation de du CG1 (p=0.03) et du CG2 (p<0.01) de l’intron 1 (p=0.03). Etude IL2RA : 36 échantillons (17 MC et 19 contrôles). Il n’y avait pas de différence significative de méthylation des CG des 5 régions d’intérêt de IL2RA entre les MC et les contrôles. Dans la région PRR IVr, la méthylation des 4 CG était corrélée positivement. Dans la région PRR III, la méthylation des 4 CG (-3946, -3851, -3789, -3691) était corrélée positivement, à l’exception du CG -3970. Dans la région PRR I-II-NRE, parmi les 6 CG, seuls les CG - 456, -373, -356 avaient une méthylation corrélée positivement. Etude CDH1 : 37 échantillons (21 MC et 16 contrôles). Dans la muqueuse iléale, l’ilôt CG du promoteur de CDH1 était méthylé chez 90% des MC contre 50% des contrôles (p<0.01). Dans le PBMC, il n’y avait pas de différence significative (52% des MC vs 44% des contrôles). La méthylation des 4 CG de l’enhancer de CHD1 était plus haute chez les MC (45±17% chez MC vs 36±17% chez les contrôles, p<0.001), alors qu’elle était comparable dans les PBMC. Conclusion :Il existe une association significative entre la méthylation de STAT3 et de CDH1 et la MC iléale. Pour STAT3, cette méthylation pourrait être le reflet d’une hyperexpression de STAT3 en réponse aux dommages de la barrière épithéliale notamment. Pour CDH1, cette méthylation pourrait être à l’origine d’une perte d’expression de l’E- cadhérine à la surface des entérocytes, responsable d’une hyperperméabilité de la barrière intestinale.