Impact of JAK2V617F on Terminal Erythroid Differentiation and Red Blood Cell Electrophysiology in Polycythemia Vera
L'impact de JAK2V617F sur la différenciation érythroïdes terminale et l'électrophysiologie des globules rouges dans la Polyglobulie de Vaquez
par Ralfs BUKS sous la direction de Wassim EL NEMER
Thèse de doctorat en Physiologie et physiopathologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Wednesday 10 June 2020 à Université de Paris (2019-....)

Sujets
  • Calcium
  • Organites
  • Polyglobulie primitive
  • Électrophysiologie
  • Érythrocytes
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Description en français
Mots clés
Polyglobulie de Vaquez, Globules rouges, Triage des organelles, Gárdos, ABCG2, Ruxolitinib, JAK2V617F
Resumé
Les néoplasies myéloprolifératives (NMP) regroupent des pathologies caractérisées par une prolifération et une différenciation anormales des cellules souches hématopoïétiques. La polyglobulie de Vaquez (PV) est un type de NMP caractérisé par un nombre de globules rouges (GR) élevé. Plus de 95% des patients atteints de PV présentent la mutation V617F de la tyrosine kinase JAK2 conduisant à une prolifération érythroïde incontrôlée entraînant un risque élevé de thrombose. Les patients présentant un risque pronostique élevé sont traités par des thérapies cytoréductrices, dont le ruxolitinib, un inhibiteur de JAK1/JAK2. Nous avons analysé le protéome de la membrane des GR PV par spectrométrie de masse et avons montré des niveaux élevés de protéines de liaison au Ca2+ ainsi que la présence anormale de protéines du réticulum endoplasmique.Dans cette thèse, nous avons étudié (1) l'impact de JAK2V617F sur l'expression et le tri des protéines pendant la différenciation érythroïde terminale, l'énucléation et la maturation ; (2) l'impact de JAK2V617F sur l'homéostasie du calcium et l'électrophysiologie des GR dans la PV ; (3) l'import du ruxolitinib dans le compartiment intracellulaire.Nos données montrent que JAK2V617F jouerait un rôle dans la rétention des organelles pendant la phase d'énucléation des érythroblastes, ce qui pourrait perturber la maturation des réticulocytes circulants chez la souris et l'homme. Nos données obtenues par patch-clamp automatisé montrent une homéostasie calcique modifiée dans les GR PV et des lignées cellulaires exprimant JAK2V617F, avec un impact fonctionnel sur l'activité du canal Gárdos, ce qui pourrait contribuer à une déshydratation cellulaire dans un contexte JAK2V617F. Enfin, nous avons étudié le transport du ruxolitinib à l'aide de tests de cytotoxicité et d'apoptose dans des lignées cellulaires humaines, des GR et des progéniteurs érythroïdes humains différenciés in vitro. Nos résultats suggèrent que le ruxolitinib est importé dans le compartiment intracellulaire par la protéine ABCG2, un membre de la superfamille des transporteurs à « ATP binding cassette » (ABC).Étant donné le rôle central du calcium dans la régulation des voies de signalisation, notre étude ouvre de nouvelles perspectives pour explorer la relation entre JAK2V617F, l'homéostasie du calcium et les anomalies cellulaires dans les NMP telles que les interactions cellulaires dans la circulation sanguine en relation avec les événements thrombotiques. Ces interactions pourraient également être déclenchées par les propriétés anormales des GR suite à des défauts de maturation réticulocytaire. En ce qui concerne le traitement des patients, notre étude montre pour la première fois le rôle d'un transporteur spécifique dans l'import intracellulaire du ruxolitinib. Elle ouvre de nouvelles perspectives de recherche sur l'efficacité du ruxolitinib en analysant le polymorphisme d'ABCG2 et son expression sur les cellules cibles des patients traités.