L'hydroxychloroquine, une molécule anti-oxydante, présentant une efficacité dose-dépendante dans le déficit en lipin-1
Hydroxychloroquine, an antioxidant molecule with dose-dependent efficacy in lipin-1 deficiency
par Perrine RENARD sous la direction de Pascale de LONLAY
Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le vendredi 10 novembre 2023 à Université Paris Cité

Sujets
  • Hydroxychloroquine
  • Myoblastes
  • Rhabdomyolyse

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Mots clés
Déficit en lipin-1, Rhabdomyolyse, Myoblastes, Hydroxychlroquine, Stress oxydatif, Flux calcique, Réticulum endoplasmique, Mitochondrie
Resumé
Le déficit en lipin-1 est une cause majeure d'épisodes aigus de rhabdomyolyses (RM) sévères, déclenchés principalement par le jeûne ou la fièvre, engageant le pronostic vital des patients. La prise en charge uniquement symptomatique en service de réanimation témoigne de la nécessité de trouver de nouvelles pistes thérapeutiques. Une meilleure connaissance de la physiopathologie du déficit en lipin-1, liée à un défaut d'autophagie et de mitophagie, a permis d'identifier une cible thérapeutique, le récepteur de l'immunité innée Toll-like receptor 9 (TLR9), et de mettre en place un traitement à visée compassionnelle par l'hydroxychloroquine sulfate (HCQ). Ce traitement a permis une amélioration des signes cliniques chroniques musculaires des patients ainsi qu'une diminution de leurs marqueurs inflammatoires plasmatiques. Cependant, certains patients ont présenté des accès de RM sous traitement par l'HCQ, dont nous avons cherché à comprendre l'origine. Dans une première partie, nous avons montré que les patients ayant soufferts d'accès de RM sous traitement présentaient une concentration plasmatique plus élevée d'HCQ par rapport aux autres patients. Des études in vitro sur des myoblastes primaires de patients nous ont permis de montrer que l'HCQ bloque l'autophagie, par modification du pH lysosomal, à forte dose (10µM) et non à de plus faibles doses (0,1 et 1µM). Cet effet dose-dépendant in vitro pourrait expliquer la survenue de RM chez les patients ayant de fortes concentrations plasmatiques d'HCQ, en aggravant leur déficit d'autophagie initial. Afin d'étudier in vitro les effets cellulaires de la RM, les myoblastes primaires ont été soumis à un stress métabolique induit par un milieu pauvre en nutriments. En condition de stress, nous avons montré une accumulation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et d'ADN oxydé dans les myoblastes de patients. Cette accumulation a été prévenue par l'HCQ à faible dose (1µM), suggérant un effet bénéfique de l'HCQ chez les patients à des doses inférieures à celles inhibant l'autophagie. Par ailleurs, le taux intracellulaire de calcium, l'un des marqueurs de la RM in vitro, a été étudié en condition de stress. Nos résultats ont montré une exacerbation de la fuite calcique du réticulum endoplasmique (RE) chez les patients par rapport aux contrôles lors du jeûne, non reversée par le traitement par l'HCQ aux doses de 10 et 1µM. Dans une seconde partie, nous avons étudié les mécanismes sous-jacents de l'effet antioxydant de l'HCQ dans des myoblastes immortalisés en recherchant son rôle dans les voies de dégradation et de production des ROS. Nos résultats ont révélé que la diminution des ROS intracellulaires par l'HCQ n'impliquait pas la modification de l'expression des gènes Antioxidant response element (ARE), ni l'activité protéique du facteur de transcription Nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2). D'autre part, nous avons également montré que le stress oxydatif, observé dans les myoblastes en condition de jeûne, était associé au stress du RE, indépendamment de la voie canonique médiée par Inositol-requiring protein 1 (IRE1), mais aussi à un dysfonctionnement mitochondrial. Cependant, l'HCQ à la dose de 1µM n'a pas permis de réverser la survenue du stress du RE en condition de jeûne. Des résultats supplémentaires sont nécessaires pour conclure sur l'impact de l'HCQ sur le fonctionnement de la mitochondrie. L'ensemble de nos résultats suggèrent un effet de l'HCQ à faible dose sur le stress oxydatif, processus critique dans la physiopathologie du déficit en lipin-1.