Etude fonctionnelle de mutations du gène codant NKX2-1 associées à une atteinte respiratoire de l'enfant

Les anomalies hereditaires du metabolisme du surfactant representent 10% a 15% des causes de syndromes respiratoires associes a une atteinte pulmonaire alveolo-interstitielle chez l'enfant. La synthese de l'ensemble des proteines specifiques du surfactant (SP-A, SP-B, SP-C et SP-D) et d'ABCA3 est controlee par le facteur de transcription NKX2-1 (NK2 homeobox 1). NKX2-1 est un membre de la famille des facteurs de transcription NK-2, identifie initialement comme une proteine nucleaire capable de fixer la thyroglobuline. Son expression est retrouvee au cours du developpement du poumon, de la thyroide et du systeme nerveux. Chez l'homme, une mutation du gene NKX2-1 a ete retrouvee associee a un tableau regroupant de facon parfois incomplete des symptomes neurologiques, thyroidiens et pulmonaires. Le tableau complet est appele « Brain-Lung-Thyroid syndrome ». L'atteinte pulmonaire est caracterisee par une pathologie alveolaire, responsable d'une detresse respiratoire neonatale et/ou d'une pathologie pulmonaire chronique plus ou moins severe pouvant n'apparaitre qu'a l'âge adulte. La triade « Cerveau-Poumon-Thyroide » est rare et des associations cerveau-thyroide sans manifestation respiratoire severe sont le plus souvent decrites. Cette particularite pourrait etre liee a un biais de recrutement, ces mutations ayant ete recherchees initialement chez des enfants ayant une atteinte thyroidienne ou neurologique. Nous avons donc initialement decrit l'atteinte pulmonaire, isolee ou non, associee a une mutation de NKX2-1. Cette cohorte a souligne entre autres l'atteinte pulmonaire variee allant de la detresse respiratoire neonatale a la fibrose pulmonaire se manifestant seulement a l'âge adulte, caracteristique des pathologies du surfactant. Notre objectif est donc : 1/ d'etudier fonctionnellement les mutations identifiees chez des patients sur les lignees cellulaires pulmonaire et thyroidienne 2/ rechercher des cofacteurs pulmonaires qui pourraient exercer une activite synergique avec NKX2-1 sur les promoteurs des genes cibles pulmonaires. Dans une premiere partie, j'ai compare les mutations NKX2-1DUP et NKX2-1DEL, la premiere etant responsable de la triade symptomatique et la seconde d'une atteinte pulmonaire isolee. Ces deux mutations qui decalent le cadre de lecture produisent une proteine aberrante de 408 acides amines avec une perte de l'homeodomaine. La localisation subcellulaire de ces proteines mutees est differente de la proteine sauvage. La proteine NKX2-1DEL est capable de transactiver le promoteur de la thyroglobuline avec le cofacteur PAX8, mais en revanche ne peut activer les promoteurs des genes specifiques du surfactant comme la proteine NKX2-1DUP. Dans une deuxieme partie, l'analyse d'une famille porteuse de la mutation L191 de NKX2-1 sur trois generations mais dont seul l'enfant presente des symptomes respiratoires, a permis d'identifier par MedExome un variant sur un cofacteur pulmonaire de NKX2-1. L'enfant atteinte est porteuse de ce variant a l'etat homozygote contrairement a ces parents et grands-parents. La coexistence de ces 2 variants modifie la localisation subcellulaire de la proteine NKX2-1. L'analyse fonctionnelle a permis de confirmer l'implication de ce deuxieme gene dans la pathologie de cette enfant. Ces etudes contribuent a lever le voile sur l'heterogeneite clinique des mutations de NKX2-1 et pointent l'importance des cofacteurs tissus specifiques de la transactivation des genes cibles pulmonaires et thyroidiens. De plus, nous decrivons la premiere variation d'un cofacteur de NKX2-1 ayant un impact fonctionnel pulmonaire. Des mutations de cette proteine pourraient donc etre impliquees dans les pathologies interstitielles diffuses isolees de l'enfant.