Organisation des gènes de globine humaine en famille

Organisation des gènes de globine humaine en famille

L’α-thalassémie et les génotypes associés 

Le génome humain comporte quatre gènes alpha-globine, deux gènes (alpha-1 et alpha-2) sur chaque chromosome 16 (Figure 7). Les alpha-thalassémies résultent le plus souvent de délétions concernant, un ou deux gènes alpha (Figure 13) (Tableau 2). La région chromosomique qui porte les deux gènes α contient plusieurs segments homologues, ce qui permet une recombinaison facile aboutissant à la délétion d’un gène α et l’absence de la synthèse de la chaîne correspondante. La production de chaîne α est plus ou moins bien compensée selon que le gène qui persiste est α 1 ou α 2. Elles sont plus rarement la conséquence de mutations ponctuelles ou d’insertions dans un gène alpha, c’est par exemple le cas de la mutation Constant Spring, située dans le gène alpha-2. Le gène alpha-2 étant normalement exprimé deux à trois fois plus que le gène alpha-1, les mutations intéressant le gène alpha-2 entraînent des anémies plus sévères que les mutations du gène alpha-1 (Harteveld C.L et Higgs D.R. 2010). La diminution de synthèse des chaînes alpha aboutit au stade fœtal à la formation de tétramères gamma-4 (Hb Bart), que l’on peut détecter à la naissance dans toutes les formes d’alpha-thalassémies. Au stade adulte (adulte et chez l’enfant après 6 mois), la formation de tétramères bêta-4 ou HbH n’est observée que dans les formes sévères (hémoglobinose H) (Siala H et al, 2008). Du point de vue génétique 4 types d’alpha thalassémie sont décrits classiquement :

Thalassémie silencieuse ou de type 2, -α/α α 

L’alpha thalassémie silencieuse ou alpha 2 thalassémie ou α-thalassémie hétérozygote inapparente désigne la délétion d’un seul gène α-globine, laissant intact l’autre gène α-globine de ce chromosome (α-/αα). Elle se définit à la naissance par un taux d’Hb Bart’s variant de 1 à 4 %. Cette hémoglobine anormale disparaît après 6 mois de naissance.
Chez ces patients on estime que la synthèse de chaînes α est diminuée de 10 -15%, ils sont connues sous le nom de « porteurs muets ». Ces personnes sont asymptomatiques et présentent généralement des résultats hématologiques normaux dans le cadre de l’analyse habituelle : hémogramme normal (parfois discrète microcytose). Electrophorèse de l’hémoglobine normale chez l’adulte ; on peut mettre en évidence 1% d’hémoglobine Bart’s à la naissance.
En général, le diagnostic d’α-thalassémie à délétion d’un seul gène ne peut être prouvé que par dépistage moléculaire (ADN).

 α- thalassémie mineure ou de type 1 –/α α ou -α /-α 

L’alpha-thalassémie mineure ou alpha 1 thalassémie ou alpha thalassémie hétérozygote apparente désigne une délétion des deux gènes α-globines sur le même chromosome : Deux gènes α sont perdus : α° thalassémie hétérozygote (–/αα) (figure 10), ou α+ thalassémie homozygote (-α/-α) (figure 9b) (hémogramme identique dans les 2 cas). Elle est caractérisée à la naissance par un taux d’Hb bart’s variant de 5 à 10 %. Cette Hb Bart’s disparaît après 6 mois faisant place à une formule électrophorètique normale (quelquefois diminution de A2 : < 2%, et hémoglobine F normale).

l’a+ thalassémie 

Les études du génome normal ont montré qu’il existe au niveau des gènes α1 et α2 des zones d’homologie débordant le gène lui-même et s’étendant sur environ 4 kb.Un appariement non homologue au cours de la méiose est la meilleure explication de l’α+ thalassémie. Des études cartographiques par plusieurs enzymes de restriction ont montré deux variantes principales résultant d’erreur d’alignement entre les zones X et Z :
– Une forme droite d’environ 3.7 kb, le gène restant est un gène recombinant résultant
de la fusion des deux gènes consécutifs à la délétion d’un fragmentent de 3.7 kb limité
par deux zones d’homologie. La partie 5’ de ce gène provient du gène α2 et sa région 3’ du gène α1, c’est un glissement ZZ) (Figure 8a) (Dodé C et al, 1992).
– Une forme gauche dans laquelle la région délaitée recouvre 4.2 kb emportant le gène α2 et seul subsiste le gène α1 (glissement X X) (Figure 8b) (E .Baysal et al, 1994).
a. Forme hétérozygote.
b. Forme homozygote.

l’α°thalassémie 

Les formes délétionnelles responsables d’une α°thalassémie sont également hétérogènes (Figure 10). Plusieurs délétions ont été décrites qui toutes atteignent les deux gènes alpha en cis. Les délétions responsables d’α°thalassémie emportent donc un fragment du chromosome comportant les deux gènes α. Il en existe plusieurs types qui se caractérisent par des limites et des tailles différentes. Les trois plus fréquentes sont les délétions MED (Méditerranéenne), SEA (Sud Est Asiatique), et Thai (Thailand) (Badens C et al, 2000)

Hémoglobinose H : 3 gènes α atteints –α /– 

La maladie à hémoglobine H correspond à la délétion de 3 gènes alpha (Figure 11), les manifestations sont le plus souvent modérées et, seulement dans de rares cas, sévères.
Les stigmates électrophorètiques sont identifiables à tout âge. Son diagnostic repose sur :
– À la naissance d’un taux d’Hb Bart’s variant de 20 à 40 %,
– Après 6 mois et chez l’adulte sur un taux d’HbH variant de 10 à 30 %.
Chez ces patients on estime que la synthèse de chaînes α est diminuée de 40 – 80 %. La synthèse excessive de chaîne β par rapport au défaut de chaîne α entraîne la formation de complexes β 4 (= Hb H) peu stables qui précipitent (Siala H et al, 2008).

Hydrops foetalis –/– 

L’hydrops foetalis correspond à la délétion des 4 gènes alpha (Figure 12). C’est une α°thalassémie homozygote dont aucun gène n’est fonctionnel (incompatible avec la vie extra-utérine) conduit à une anémie et une hypoxie tissulaire majeure dès la période fœtale, entraînant en règle la mort in utero ou à la naissance dans un tableau d’anasarque Foteo-placentaire. Il se définit à la naissance par une anémie majeure avec hémoglobine = 3 – 8 g/dl et VGM < 80 – 90 fl, et une proportion d’Hb Bart’s de l’ordre de 80 à 90 %. Le fœtus ne peut produire ni Hb F ni Hb A, et l’Hb Bart γ4 ne fixe pas l’O2, ce qui explique l’incompatibilité avec la vie extra utérine (Weatherall D J, 2001).

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
Première partie: Revue Bibliographique
1. Structure et fonction de l’hémoglobine
1.1. Structure de l’hémoglobine
1.2. Rôle de l’hémoglobine
2. Organisation des gènes de globine humaine en famille
2.1. La famille des gènes des α-globines
2.2. La famille des gènes des β-globines
2.3. Evolution ontogénique des hémoglobines humaines
3. Alpha thalassémie
3.1. Historique
3.2. Épidémiologie
3.3. L’α-thalassémie et Génotype associés
3.3.1. α – thalassémie silencieuse ou de type 2, -α/αα
3.3.2. α- thalassémie mineure ou de type 1 –/αα ou -α /-α
3.3.3. Hémoglobinose H : 3 gènes α atteints -α/–
3.3.4. Hydrops foetal. –/–
3.3.5. Mutations non délétionnelles
3.4. Description clinique et Diagnostic
3.5. Physiopathologie
3.6. Le traitement, la prise en charge et la prévention
4. But du travail
Deuxième partie: Matériel et Méthodes
1. Sujets étudiés
2. Méthodes
2.1. Etude phénotypique ou Examen hématologique
2.1.1. La numération formule sanguine (NFS)
A. METHODE MANUELLE : COMPTAGE DES GLOBULES ROUGES
B. HEMOGRAMME PAR AUTOMATE
2.1.2. Dosage d’hémoglobine
2.1.3. Teneur Globulaire Moyenne en Hémoglobine (TGMH)
2.1.4. Electrophorèse de l’hémoglobine
A. ÉLECTROPHORESE CAPILLAIRE
B. ÉLECTROPHORESE SUR PLAQUE D’ACETATE DE CELLULOSE
2.2. Etude génotypique
2.2.1. Extraction de l’ADN à partir du sang total
2.2.2. Contrôle de l’ADN extrait
2.2.3. Amplification enzymatique in vitro de l’ADN génomique (PCR)
2.2.4. Recherche des délétions α 3.7 et α 4.2
A. REACTION
B. REACTION D’AMPLIFICATION
2.2.5. Analyse des produits amplifiés
Troisième partie: Résultats et discussion
1. Résultats phénotypiques
1.1. Les sujets étudiés
1.2. Résultats hématologiques
1.3. Résultats électrophorètiques
1.3.1. Electrophorètiques sur plaque d’acétate de cellulose
1.3.2. Electrophorèse capillaire
2. Résultats génotypiques
2.1. Recherche de la délétion α 3.7
2.2. Recherche de la délétion α 4.2
Conclusion et Perspectives
Références Bibliographiques

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