Informations

6.3 : Maladies sporadiques et non héréditaires - Biologie

6.3 : Maladies sporadiques et non héréditaires - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Tous les traits et maladies humains caractérisés ne sont pas attribués à des allèles mutants à un seul locus génique. De nombreuses maladies qui ont une composante héréditaire ont des schémas héréditaires plus complexes en raison (1) de l'implication de plusieurs gènes et/ou (2) de facteurs environnementaux. D'un autre côté, certaines maladies non génétiques peuvent sembler héréditaires car elles affectent plusieurs membres d'une même famille, mais cela est dû au fait que les membres de la famille sont exposés aux mêmes toxines ou à d'autres facteurs environnementaux (par exemple dans leurs maisons).

Enfin, les maladies présentant des symptômes similaires peuvent avoir des causes différentes, dont certaines peuvent être génétiques et d'autres non. Un exemple de ceci est la SLA (sclérose latérale amyotrophique); environ 5 à 10 % des cas sont hérités selon un schéma de MA, tandis que la majorité des cas restants semblent être sporadique, en d'autres termes, non causée par une mutation héritée d'un parent. Nous savons maintenant que différents gènes ou protéines sont affectés dans les formes héréditaires et sporadiques de la SLA. Le physicien Stephen Hawking (Figure (PageIndex{10})) et le joueur de baseball Lou Gehrig souffraient tous deux de SLA sporadique.


Gènes et addictions

1 Laboratoire de neurogénétique, National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, National Institutes of Health, Rockville, Maryland, États-Unis.

D Goldman

1 Laboratoire de neurogénétique, National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, National Institutes of Health, Rockville, Maryland, États-Unis.

Les toxicomanies sont un ensemble diversifié de maladies communes et complexes qui sont dans une certaine mesure liées par des facteurs étiologiques génétiques et environnementaux communs. Ils sont souvent chroniques, avec une évolution récurrente/rémittente. Les études génétiques et autres analyses clarifiant les origines de la dépendance aident à déstigmatiser la dépendance, conduisant à un traitement plus rapide. La connaissance des facteurs génétiques dans l'étiologie et la réponse au traitement peut permettre l'individualisation de la prévention et du traitement, ainsi que l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques.

Les toxicomanies sont des troubles psychiatriques chroniques récurrents caractérisés par l'utilisation compulsive et dyscontrôlée d'une drogue ou d'une activité, avec des résultats inadaptés et destructeurs. Bien que l'utilisation d'agents addictifs soit volontaire, la dépendance entraîne une perte de contrôle volontaire. L'usage et l'abus de substances psychoactives légales et illégales sont une priorité mondiale de santé publique avec des répercussions s'étendant du niveau de l'individu à celui de la famille, de la communauté et de la société. L'Organisation mondiale de la santé, dans son rapport sur la situation mondiale de l'alcool en 2004 (http://www.who.int/substance_abuse/publications/global_status_report_2004_overview.pdf), a estimé que 2 milliards de personnes consomment des boissons alcoolisées et que 76,3 millions d'entre elles consomment de l'alcool. désordre. Il y a 1,3 milliard de consommateurs de tabac dans le monde (http://www.who.int/substance_abuse/facts/global_burden/en/index.html). Les Nations Unies ont estimé qu'à la fin des années 90, quelque 185 millions de personnes dans le monde, 4,3% des personnes âgées de 15 ans et plus consommaient des drogues illicites (http://www.unodc.org/unodc/en/data-and- analyse/WDR.html).

Trois phénomènes caractérisent l'addiction : le craving (préoccupation/anticipation), la frénésie/intoxication et le retrait/affect négatif. 1 L'impulsivité et le renforcement positif dominent souvent les premières étapes, motivant la recherche de drogue, et la compulsivité et le renforcement négatif dominent les étapes terminales du cycle de dépendance. Les drogues addictives induisent des changements adaptatifs dans l'expression des gènes dans les régions de récompense du cerveau, y compris le striatum, 2 représentant un mécanisme de tolérance et de formation d'habitudes avec envie et affect négatif qui persistent longtemps après l'arrêt de la consommation. Ces changements neuroadaptatifs sont des éléments clés de la rechute. Une fois qu'un individu devient dépendant, les options cliniques ne sont pas ciblées et ne sont que partiellement efficaces. Dans quelle mesure les processus impliqués dans l'initiation et le maintien de la consommation de drogues sont-ils influencés par la variation héréditaire, de sorte que de nouvelles thérapies et stratégies préventives pourraient être développées et mieux ciblées sur les individus ?


Symptômes et causes

Quels sont les types de vers ronds, leur cause, comment sont-ils transmis et leurs symptômes ?

  • Ascaridiase
    • Comment il est transmis : Principalement transmis par une mauvaise hygiène. Il se trouve généralement dans les excréments humains et se transmet de la main à la bouche.
    • Symptômes: Aucun symptôme, ver vivant dans vos selles, respiration sifflante, toux, fièvre, douleurs abdominales sévères, vomissements, agitation, sommeil perturbé.
    • Comment il est transmis : L'ankylostome est transmis par les excréments humains sur le sol. Elle se transmet en marchant pieds nus sur un sol contaminé.
    • Symptômes: Diarrhée, douleurs abdominales à peine perceptibles, crampes intestinales, coliques, nausées et anémie grave. Les personnes en bonne santé peuvent ne présenter aucun symptôme.
    • Comment il est transmis : Présente dans le côlon et le rectum, l'infection par les oxyures se développe à partir d'un œuf d'oxyures. Il se transmet lorsque l'oxyure femelle dépose ses œufs dans et autour de l'anus. Lorsque vous touchez les œufs avec vos doigts, les œufs entrent dans votre bouche et se rendent dans vos intestins. Ces œufs peuvent également s'accrocher à la literie, aux vêtements, aux jouets, aux poignées de porte, aux meubles et aux robinets jusqu'à deux semaines. L'oxyure est la plus courante de toutes les infections parasitaires des vers ronds.
    • Symptômes: Aucun symptôme à des symptômes très légers. Les démangeaisons autour de l'anus ou du vagin peuvent devenir intenses après la ponte des œufs.
    • Comment il est transmis : La strongyloïdose est présente dans les régions tropicales, subtropicales et tempérées. Elle s'acquiert par contact direct avec un sol contaminé. Il pénètre par la peau humaine, puis se dirige vers les intestins.
    • Symptômes: Aucun symptôme à des symptômes très légers. Les infections modérées peuvent provoquer des brûlures dans l'abdomen, des nausées, des vomissements et une alternance de diarrhée et de constipation. Les infections graves comprennent l'anémie, la perte de poids et la diarrhée chronique.
    • Comment il est transmis : Contrairement à d'autres types de vers ronds, la trichinose n'est pas une infection intestinale. C'est une infection qui affecte les fibres musculaires. Elle est causée par la viande de saucisse, de porc, de cheval, de morse et d'ours insuffisamment cuite et provoque de graves problèmes dans les fibres musculaires. Elle se transmet par la consommation de ces viandes.
    • Symptômes: Aucun symptôme à des symptômes très légers. Les symptômes de l'infection dans l'estomac sont la diarrhée, les crampes abdominales et la fatigue. Lorsque les larves pénètrent dans les fibres musculaires, vous pouvez ressentir des douleurs musculaires, une forte fièvre, un gonflement des yeux et du visage, une infection oculaire et des éruptions cutanées.
    • Comment il est transmis : Le trichocéphale se contracte en entrant en contact avec lui sur vos mains, en mangeant des aliments qui sont entrés en contact avec lui ou en poussant dans un sol contaminé par celui-ci. C'est le troisième ver rond le plus commun pour infecter les humains.
    • Symptômes: Il n'y a généralement pas de symptômes. Cependant, les infections graves peuvent provoquer des douleurs abdominales sporadiques, des selles sanglantes, de la diarrhée et une perte de poids.

    Les vers ronds sont-ils contagieux ?

    Oui. Les ascaris sont contagieux par contact avec des selles infectées de personnes ou d'animaux. Les vers ronds peuvent également être contractés par contact avec des surfaces infectées (généralement de la terre et de la saleté).

    Pouvez-vous attraper des vers ronds de vos animaux de compagnie et d'autres animaux?

    Oui. Si votre animal a des vers ronds, vous pouvez être exposé aux œufs ou aux larves dans ses excréments. Les œufs et les larves peuvent survivre dans de nombreux environnements différents. Un animal infecté peut rapidement propager la maladie sur une grande surface. Discutez avec votre vétérinaire de la façon dont vous pouvez vous protéger, vous et votre animal, contre les vers ronds.


    Les fasciculations peuvent également être trouvées chez les individus sans maladie neurologique. En 1963, Reed et Kurland ont averti que la présence de fasciculations n'était pas nécessairement un prélude à l'apparition d'une maladie progressive et mortelle, en raison de l'implication du motoneurone inférieur. 8 Depuis, plusieurs auteurs ont exploré ce sujet, définissant un syndrome de fasciculation bénigne (SBF), qui touche le plus souvent les jeunes professionnels de santé 9,10 qui, dans certains cas, ont déjà développé une dyspnée. 11 Une intéressante étude prospective australienne publiée récemment a examiné les cas de 20 médecins (20 cas consécutifs) se plaignant de fasciculations. 9 Quatorze d'entre eux étaient très préoccupés par le diagnostic de SLA. Les fasciculations étaient principalement dans les membres inférieurs, qui avaient une force musculaire normale. Dans l'étude électrophysiologique, les potentiels de fasciculations étaient de type simple, la conduction motrice était normale et aucun signe de dénervation ou de modifications neurogènes des unités motrices n'était apparent.

    Ces auteurs, en accord avec d'autres, concluent que l'exercice physique, le stress, la fatigue et l'abus de caféine peuvent précipiter ou aggraver ce tableau. Parmi les six autres individus de l'échantillon, cinq patients présentaient un syndrome de crampes-fasciculation (syndrome de Denny-Brown) et un seul souffrait de SLA.

    Certains auteurs ont affirmé que, pour établir le diagnostic clinique de BFS, un minimum de cinq ans est nécessaire, en raison de l'évolution, dans certains cas, de la maladie des motoneurones. 12-14

    Une œuvre de Fermont et al. 15 ont rapporté la prévalence et la distribution des fasciculations chez les adultes en bonne santé. Les potentiels ont été étudiés par échographie chez 58 individus de différents groupes d'âge. Les sujets ont également été interrogés à l'aide de questionnaires sur l'exacerbation de la consommation de caféine et de l'activité physique. Sur l'ensemble de l'échantillon, 43 % avaient des fasciculations, en particulier dans le muscle abducteur de l'hallux long. Dans les membres inférieurs, les fasciculations ont été rarement retrouvées et rapportées. Les individus plus âgés ont montré plus de fasciculations que les jeunes adultes. Les auteurs ont noté que certaines activités physiques, lorsqu'elles sont très intenses, peuvent exacerber les symptômes des membres inférieurs.


    Matériaux et méthodes

    Anticorps.

    Anticathepsine D, anti–c-Jun et anti–Egr-1 provenaient de Santa Cruz anti–Iba-1 provenait de Wako anti-CD44 provenait de Cell Signaling antivimentin provenait de Dako anti-GAPDH, antidesmoplakin, anti–HMOX-1, l'anti-Prdx6, l'anti-ALDH1A1 et l'anti-IGF1 provenaient d'Abcam. La protéine anti-choc thermique 27 (hsp27) provenait de Novus. L'anticlusterin provenait de Chemicon, l'anticystatine C provenait du nord de l'État et l'anti–α-actine provenait de Sigma.

    Cas humains.

    Le tissu cérébral a été obtenu auprès de l'Institute of Neuropathology Brain Bank (HUB-ICO-IDIBELL Biobank) conformément aux directives pertinentes des comités d'éthique locaux. Toutes les procédures impliquant des participants humains étaient conformes à la déclaration d'Helsinki de 1964 et à ses amendements ultérieurs ou à des normes éthiques comparables. L'examen neuropathologique et la caractérisation ont été effectués dans tous les cas sur des échantillons inclus en paraffine. La neuropathologie détaillée, le profilage inflammatoire et la démographie de la cohorte sont décrits ailleurs (58, 59). Les échantillons témoins ne présentaient aucune maladie infectieuse, métabolique ou néoplasique. Aucune corrélation entre le délai post-mortem ou le temps de stockage des échantillons et les niveaux de protéines et d'ARNm analysés n'a été observée. Des cas appariés selon l'âge et le sexe ont été utilisés. Pour l'analyse qPCR, 12 échantillons de contrôle (m = 12, 6 mâles/6 femelles) correspondant à des individus d'âge moyen 65 ± 9 ans et 12 échantillons post mortem de MCJ (m = 12, 7 hommes/5 femmes) de patients du sous-type de maladie MM1 avec un âge moyen de 66 ± 8 ans ont été utilisés. Pour l'analyse Western blot, 6 contrôles (m = 6, 3 hommes/3 femmes, âge moyen 63 ± 11 ans) et 6 post-mortem sMCJ MM1 (m = 6, 4 hommes/2 femmes, âge moyen 65 ± 9 ans) des échantillons ont été analysés.

    Modèle de souris sMCJ–tg340-PRNP129 MM

    La lignée de souris tg340 exprimant environ 4 fois le niveau de PrP MM129 humaine (Met au codon 129) sur un fond sans PrP de souris a été générée comme décrit précédemment (60). Des tissus cérébraux témoins ou post-mortem (homogénats à 10 % [poids/vol]) du sous-type MM1 d'un patient atteint de MCJ ont été inoculés à des souris âgées de 6 à 10 semaines dans le lobe pariétal droit, à l'aide d'une aiguille hypodermique jetable de calibre 25. Les souris ont été observées quotidiennement et leur état neurologique a été évalué chaque semaine. Les animaux ont été sacrifiés aux stades présymptomatique (120 dpi) et symptomatique (180 dpi). Le temps de survie a été calculé et exprimé comme la moyenne du jour de survie après l'inoculation de toutes les souris positives pour la PrP Sc . Le taux d'infection a été déterminé comme la proportion de souris positives pour la PrP Sc parmi toutes les souris inoculées. Toutes les expérimentations animales ont été réalisées conformément aux directives nationales françaises, conformément à la directive du Conseil de la Communauté européenne 86/609/CEE. Le protocole expérimental a été approuvé par le comité d'éthique de l'Institut National de la Recherche Agronomique Toulouse/École Nationale Vétérinaire de Toulouse. Pour l'analyse RNA-seq et qPCR, 4 animaux par groupe et point de temps ont été utilisés pour l'immunotransfert, des échantillons de 3 à 4 animaux par groupe et point de temps ont été analysés.

    Purification d'ARN.

    L'ARN a été purifié à l'aide du kit d'isolement d'ARN miRVANA, en suivant le protocole du fabricant. Les ARN ont été traités avec DNase Set (Qiagen) pendant 15 min pour éliminer la contamination par l'ADN génomique. L'intégrité de l'ARN a été évaluée par son numéro d'intégrité d'ARN correspondant (valeur RIN), déterminé avec le bioanalyseur Agilent 2100 (Agilent).

    Analyse de l'ARN-Seq et de l'expression génique différentielle.

    Les bibliothèques ont été préparées à l'aide du kit TruSeq RNA Sample Preparation v2 (Illumina). La qualité de la bibliothèque a été évaluée avec un bioanalyseur Agilent 2100 et un kit de test Qubit dsDNA HS. Le séquençage de l'ARN a été effectué comme décrit dans la réf. 61. Toutes les données RNA-seq originales ont été déposées dans le Gene Expression Omnibus du National Center for Biotechnology Information, GEO accession no. GSE90977. En bref, les données RNA-seq ont été soumises à un flux de travail de contrôle qualité interne. La qualité de lecture a été évaluée à l'aide de FastQC (v0.10.1), pour identifier les cycles de séquençage avec une qualité moyenne faible, une contamination de l'adaptateur ou des séquences répétitives à partir de l'amplification PCR. La qualité de l'alignement a été analysée à l'aide de SAMtools flagstat (v0.1.18), avec les paramètres par défaut. Les séquences ont été alignées sur le génome à l'aide d'un alignement discontinu, car les transcrits d'ARN sont sujets à l'épissage et les lectures peuvent donc couvrir 2 exons distants. Les lectures étaient alignées sur l'ensemble Mus musculus mm10 génome utilisant STAR aligner (62) (2.3.0e_r291) avec options par défaut, générant des fichiers de cartographie (format BAM). Les comptes de lecture pour tous les gènes et tous les exons (annotation Ensembl v72) ont été obtenus à l'aide de FeaturesCount (http://bioinf.wehi.edu.au/featureCounts/). Pour la visualisation des données, les fichiers BAM ont été convertis en fichiers WIG et BigWig à l'aide de la fonction MEDIPS « MEDIPS.exportWIG » avec une fenêtre de 50 pb et une normalisation RPM. Pour l'analyse de l'expression différentielle, les comptes de lecture générés avec FeaturesCount ont été comparés entre les groupes à l'aide de DESeq2 (63). Gènes avec un log ≥ 0,52 Seuil FC et ajustement FDR P ≤ à 0,05 ont été considérés comme exprimés différentiellement.

    Validations différentielles d'expression génique.

    QPCR en temps réel (RT-qPCR).

    Les échantillons d'ARN ont été rétrotranscrits à l'aide du kit High Capacity cDNA Archive (Applied Biosystems). Les tests qPCR ont été effectués en double sur des échantillons d'ADNc dans un système LightCycler 480 (Roche). Les réactions ont été établies en utilisant 20 × TaqMan Gene Expression Assays (Annexe SI, Tableau S7) et 2xTaqMan Universal PCR Master Mix (Applied Biosystems). Le FC a été déterminé à l'aide de l'équation 2 −ΔΔCT . Les valeurs FC moyennes ont été analysées avec des tests statistiques appropriés, indiqués dans les figures correspondantes, en utilisant GraphPad Prism 6.01.

    Immunobuvardage.

    Des tissus humains et de souris ont été lysés dans un tampon de lyse contenant 100 mM de Tris pH 7, 100 mM de NaCl, 10 mM d'EDTA, 0,5 % de Nonidet P-40 et 0,5 % de désoxycolate de sodium plus des inhibiteurs de protéase et de phosphatase. Après centrifugation à 14.000 × g pendant 20 min à 4 °C, les surnageants ont été quantifiés pour la concentration en protéines (Bradford, Bio-Rad), mélangés avec du tampon d'échantillon SDS/PAGE, bouillis et soumis à 8 à 15 % de SDS/PAGE. Les gels ont été transférés sur des membranes en PVDF et traités pour une immunodétection spécifique à l'aide d'un réactif d'électrochimiluminescence. Pour l'analyse comparative par Western blot, 10 cas humains et 3 échantillons de souris par condition ont été analysés.

    Analyses statistiques.

    Pour les expériences qPCR et Western blot, la distribution de la normalité a été analysée à la suite du test de D'Agostino et Pearson. Mann-Whitney U des tests ont été utilisés pour comparer 2 groupes d'échantillons. GraphPad Prism 6.01 a été utilisé pour les calculs statistiques. Les différences entre les groupes ont été considérées comme statistiquement significatives à *P < 0.05, **P < 0.01, et ***P < 0,001.

    Pipelines bioinformatiques pour l'identification des événements d'édition d'ARN.

    Contrôle qualité et traitement des données brutes RNA-seq.

    Des données RNA-seq de grande profondeur (26 à 58 millions de lectures par échantillon, 33 millions de lectures par échantillon en moyenne, numéro d'accès GEO GSE90977) ont été soumises à des analyses de contrôle qualité à l'aide du logiciel FastQC. Les séquences d'adaptateur, ainsi que les 6 premières bases de l'extrémité 5' et les 3 premières bases de l'extrémité 3' de chaque lecture ont été découpées à l'aide du logiciel Trim Galore (http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/ projets/trim_galore/). La contamination de la séquence adaptatrice a été supprimée et les appels d'édition d'ARN faussement positifs provenant d'un biais d'amorce hexamère aléatoire ont été minimisés (64, 65), en rognant les lectures exclues affichant des longueurs inférieures à 20 bases. Les lectures traitées ont été alignées sur le génome de référence de la souris (mm10), à l'aide du logiciel TopHat2 (66) (https://ccb.jhu.edu/software/tophat/index.shtml). Des taux de cartographie plus élevés ont été autorisés en fournissant un ensemble d'annotations de gènes connus pour le génome de référence mm10. Les lectures multimapping ont été exclues et jusqu'à 3 discordances par lecture ont été autorisées. Une proportion élevée de lectures acquises (98,7 à 99 %, moyenne 98,8 %) ont été mappées à la séquence de référence murine. Les données pertinentes pour chacun des échantillons analysés sont fournies dans Annexe SI, tableau S8. L'appel de variantes à un seul nucléotide pour l'identification d'événements d'édition d'ARN possibles a été effectué à l'aide de 2 approches basées sur les suites REDItools (67) et VarScan (68), respectivement. Pour la suite REDItools, une analyse initiale de correction Blat (à l'aide du script REDItoolBlatCorrection.py) a été effectuée pour identifier les lectures d'alignement ambiguës et le script REDItoolDenovo.py a ensuite été utilisé pour appeler d'éventuels événements d'édition d'ARN. Pour la suite VarScan, la fonction mpileup2snp a été utilisée pour traiter les fichiers d'empilement générés par le logiciel SAMtools (http://samtools.sourceforge.net/pileup.shtml). Les vrais événements d'édition d'ARN et l'exclusion des faux positifs ont été obtenus par : 1) des seuils de qualité de cartographie et de base de 20 et 25, respectivement 2) une couverture minimale de 10 lectures, dont au moins 3 contiennent la variation 3) a P valeur inférieure à 0,05 pour FDR pour REDItoolDenovo.py (Benjamini) et test exact de Fisher pour VarScan et 4) fréquence d'édition minimale de 0,01. L'annotation a été réalisée à l'aide du logiciel ANNOVAR (http://anovar.openbioinformatics.org/en/latest/) (69) fournissant dbSNP v142. Les informations sur les brins ont été extraites des fichiers ENSEMBL.gtf (ensemble de gènes de la souris) et annotées à l'aide de R scripts et le refGenome R emballer. L'exclusion de SNP, la sélection de brins et une analyse statistique supplémentaire pour l'extraction et le traitement d'événements d'édition d'ARN C-à-U et A-à-I ont été effectuées à l'aide de la coutume R scripts (procédure résumée dans Annexe SI, fig. S5). Un référentiel github contenant les scripts internes utilisés est accessible via le lien https://github.com/athanadd/CJD-mice.

    Établissement de profils mondiaux d'édition d'ARN et identification de transcrits édités de manière différentielle entre les groupes d'animaux témoins et sMCJ.

    Les événements d'édition d'ARN médiés par ADAR et APOBEC prédits par Varscan et RedITools au sein de chaque groupe de phénotypes (témoin, sCJD) et le moment (120 dpi, 180 dpi) ont été utilisés pour établir les éditomes médiés ADAR et APOBEC correspondants. Pour minimiser les événements d'édition d'ARN faussement positifs, une valeur seuil arbitraire de 2 échantillons comprenant un événement d'édition d'ARN prédit dans chaque groupe d'échantillons a été définie. Les profils acquis ont été visualisés au moyen d'index décrivant la distribution des événements d'édition au sein de chaque groupe de phénotypes par point dans le temps. Des comparaisons de phénotypes doubles ont été effectuées sur les fréquences d'édition d'ARN pour chaque point dans le temps afin d'identifier des différences statistiquement significatives dans les modèles de fréquence d'édition d'ARN entre les animaux témoins et les animaux atteints de sMCJ à l'aide d'un modèle de Student non apparié à deux queues. t test. P les valeurs de <0,05 ont été considérées comme significatives. Comme édités de manière différentielle ont été considérés comme des transcrits qui ont été appelés par au moins 1 de nos suites bioinformatiques, ont été détectés chez plus de 50% des animaux d'au moins 1 des groupes de phénotype étudiés et ont affiché des fréquences d'édition ≥0,01 ainsi que P ≤ 0,05 lorsque des comparaisons de phénotypes doubles ont été effectuées.



Commentaires:

  1. Etienne

    C'est vraiment surprenant.

  2. Arajora

    L'affaire a été supprimée

  3. Harkahome

    C'est dommage que je ne puisse pas parler maintenant - je suis pressé de me rendre au travail. Je serai libéré - j'exprimerai certainement mon opinion.

  4. Amory

    Je m'excuse, mais, à mon avis, vous commettez une erreur. Je peux le prouver.

  5. Amo

    SE METTRE D'ACCORD



Écrire un message