Identification and functional characterizations of rare genetic variants associated with cardiomyopathies.
Identification et caractérisations fonctionnelles de variants génétiques rares associés aux cardiopathies.
Résumé
Chagas disease is a parasitic disease caused by Trypanosoma cruzi. It affects around 8
million people, and is divided into two phases: acute and chronic. The acute phase is
generally asymptomatic, while the chronic phase develops into chronic chagasic
cardiomyopathy (CCC) in 30% of cases. These are dilated cardiomyopathies characterized by
the infiltration of Th1 lymphocytes into the heart, inducing a strong inflammatory response
mediated by the production of Tumor Necrosis Factors alpha (TNF-α) and Interferon gamma
(IFN-γ). Mitochondrial dysfunction is also observed in the cardiac tissue of CCC patients. The
combination of these two observations led us to study the impact of TNF-α and IFN-γ on
mitochondrial functions by stimulating human cardiomyocytes with these two cytokines.
This analysis demonstrated a significant alteration in energy production and an increase in
oxidative and nitrosative stress, suggesting a direct effect of TNF-α and IFN-γ on cardiac
mitochondria. The development of CCCs is observed in only 30% of cases, but this
percentage seems higher in some families, suggesting a genetic contribution in this
pathology. We sequenced the DNA of 6 Brazilian multi-case families and identified 7
heterozygous mutations involved in inflammation and mitochondrial function. Concentrating
on 3 variants localized in genes DHODH, UMPS and RPUSD3, we observed an amplified
impairment of mitochondrial functions in mutated cardiomyocytes stimulated with TNF-α
and IFN-γ.
In conclusion, these different results illustrate the impact of pro-inflammatory cytokines on
mitochondrial function which, potentially coupled with specific variants, could partially
explain the development of CCCs.
La maladie de Chagas est une maladie parasitaire causée par Trypanosoma cruzi. Elle
affecte environ 8 millions de personnes, et se divise en deux phases : aigüe et chronique. La
phase aigüe est généralement asymptomatique et la phase chronique, évolue dans 30% des
cas, en cardiomyopathies chagasiques chroniques (CCC). Ce sont des cardiomyopathies
dilatées, caractérisées par une infiltration de lymphocytes Th1 dans le cœur induisant une
forte réaction inflammatoire médiée par la production de Tumor Necrosis Factors alpha
(TNF-α) et d’Interféron gamma (IFN-γ). Des dysfonctionnements mitochondriaux sont
également observés dans le tissu cardiaque de patients atteints de CCC. L’association de ces
deux observations nous a conduits à étudier l'impact du TNF-α et de l’IFN-γ sur les fonctions
mitochondriales en stimulant des cardiomyocytes humains avec ces deux cytokines. Cette
analyse a démontré une altération significative dans la production d'énergie et une
augmentation du stress oxydatif et nitrosatif, suggérant un effet direct du TNF-α et de l’IFN-γ
sur les mitochondries cardiaques. Le développement des CCC n'est observé que dans 30%
des cas, mais ce pourcentage semble plus important dans certaines familles, suggérant une
contribution génétique dans cette pathologie. Nous avons donc séquencé l'ADN de 6
familles Brésiliennes multi-cas et avons mis en évidence 7 mutations hétérozygotes
impliquées dans l’inflammation et le fonctionnement mitochondrial. En nous concentrant
sur 3 variants localisés dans les gènes d'intérêt DHODH, UMPS et RPUSD3, nous avons
observé une altération amplifiée des fonctions mitochondriales dans des cardiomyocytes
mutés stimulés par du TNF-α et de l’IFN-γ.
Pour conclure, ces différents résultats illustrent l'impact des cytokines pro-inflammatoires
sur la fonction mitochondriale qui, potentiellement couplés à des variants spécifiques,
pourraient expliquer partiellement le développement des CCC.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
---|