Le réseau des microtubules dans le développement et la physiologie de la thyroïde et les fonctions plaquettaires – MITHYPLA

Tâche 1 :Modèles cellulaires : Les huit mutations de TUBB1 trouvées chez des patients avec HC et macroplaquettes ont été inséré dans un lentivirus contenant le cDNA humain de TUBB1. Après transduction lentivirale, l’effet des mutations de la protéine TUBB1 sera évalué sur la prolifération et la migration des thyrocytes par l’Incucyte.

Par ailleurs, la lignée HEL qui a des caractéristiques mégacaryocytaires sera transduite pour permettre l’expression du variant TUBB1-P160L et ainsi permettre d’étudier l’impact de la mutation sur l’organisation des microtubules.

Modèle murin : Dans un modèle murin porteur de la mutation p.P160L-Tubb1, les phénotypes thyroïdien et hémostatique sont étudiés.

Tâche 2 :

Les PCR quantitative (qPCR) des tubulines et des enzymes impliqués dans les PTM des tubulines sont réalisés sur des tissus thyroïdiens humains et murins à différents stades de développement et au stade adulte.

Les QPCR et les western blot des différentes isoformes de tubulines exprimées au cours de la biogénèse des plaquettes.

Tâche 3 :

Afin de déchiffrer le rôle des tubulines et des enzymes des PTM lors de la sécrétion des hormones thyroïdiennes (HT), des cultures de thyroïdes embryonnaires murines ont été réalisées. Les tubulines et les gènes codants pour les enzymes des PTM ont été analysés pendant cette culture afin de déterminer les profils les plus intéressants pendant la différenciation thyroïdienne.

Les modèles cellulaires et la souris transgénique (p.P160L-Tubb1) ont permis d’approfondir l’impact de la mutation sur l’organisation des microtubules au niveau plaquettaire et de décrypter le mécanisme d’hyperactivation plaquettaire observé chez les patients.

Par ailleurs, deux nouveaux gènes codant pour les enzymes des PTM sont désormais impliqués dans le développement et la fonction de la thyroïde. L’implication de ces gènes conforte l’intérêt d’un réseau de microtubules finement régulé pour permettre un développement normal de la thyroïde ainsi qu’une sécrétion normale des HT. Une perturbation entrainerait une HC. Des mutations dans ces gènes sont donc une nouvelle cible chez les patients avec HC.

Notre projet a ouvert de nouvelles perspectives pour la compréhension de l'hypothyroïdie congénitale et a mis en évidence l'implication d'un mécanisme de régulation émergent des microtubules, le « code de la tubuline », dans l'organisation du cytosquelette et sa régulation dans cette maladie rare. De nouveaux gènes codant pour des composants des microtubules ont été découvert comme étant impliqué dans le développement et la sécrétion des hormones thyroïdiennes. Par ailleurs, le mécanisme d’activation plaquettaire impliquant la B1-tubuline a été mis en évidence.

Ces nouveaux gènes ou nouveaux mécanismes vont être investigués et ouvrent de nouveaux projets à mettre en place pour mieux comprendre leur implication dans la thyroïde et les plaquettes.

Peu de gènes sont impliqués dans les dysgénésies thyroïdiennes (DT) à l’origine de l’hypothyroïdie congénitale (HC) touchant 1/3000 nouveau-nés. Récemment, nous avons identifié un nouveau gène TUBB1 impliqué dans les HCDT. TUBB1 code pour un isotype de ß-tubuline, un des éléments constitutifs des microtubules (MT), et fortement représenté dans les plaquettes. Nous avons montré qu’une altération des MT pouvait perturber le développement thyroïdien et l’activation des plaquettes. Nous émettons l'hypothèse que d'autres composants du cytosquelette, tels que les autres isoformes de tubuline et leurs modifications post-traductionnelles pourraient affecter le développement et la physiologie de la thyroïde, ainsi que la fonction des plaquettes. Notre projet élucidera cette hypothèse en analysant l’organisation des MT et leurs mécanismes dans le développement de la thyroïde, la sécrétion des hormones thyroïdienne et la fonction des plaquettes via des modèles in vivo et in vitro déjà établis.