Médecine moléculaireRapports

Introduction

L’endométriose est une condition énigmatique avec une étiologie inconnue et une pathogénie mal comprise. Elle est définie par la présence de tissu endométrial à l’extérieur de la cavité utérine et les femmes atteintes d’endométriose représentent un groupe de population à haut risque pour une grande catégorie d’affections chroniques(1). L’association familiale de l’endométriose suggère en outre une contribution génétique à la maladie et divers loci de susceptibilité génétique ont été identifiés par des études cas-témoins ainsi que par des études d’association pangénomique (GWAS) (2).

À l’heure actuelle, le séquençage de nouvelle génération donne l’opportunité de rechercher des variantes moins communes ayant des effets importants.Encouragés par notre récente analyse génétique d’une famille grecque bien caractérisée, de trois générations, comprenant sept femmes atteintes d’endométriose confirmée par chirurgie (6), nous avons effectué un séquençage de l’exome entier (WES) dans le but d’identifier des variants exoniques rares associés à la maladie. Dans la présente étude, nous rapportons le cas unique d’une femme de cette famille atteinte d’endométriose, manifestant une comorbidité de 13 maladies non gynécologiques, dont le LED, la spondylarthrite ankylosante (SA), la SEP, l’asthme bronchique, la maladie de Crohn (MC), le diverticule de la vessie urinaire, l’ostéoporose, le goitre multinodulaire, les maladies cardiovasculaires, le reflux gastro-oesophagien, les tumeurs malignes de la vessie, l’œsophage de Barrett et la cataracte bilatérale, dont l’histoire comprenait des membres infertiles souffrant également d’endométriose (tableau I). Nous avons également exploré les explications potentielles des associations génétiques entre un grand nombre de gènes et diverses maladies, sur la base des données détectées par WES.

Tableau I. Résumé des maladies gynécologiques et non gynécologiques chez une patiente atteinte d’endométriose.

Matériels et méthodes

Participants

Nous décrivons le cas d’un cas familial d’une femme de 67 ans, qui a présenté des antécédents d’endométriose et a subi une hystérectomie chirurgicale à 32 ans, en raison d’une endométriose de stade IV (6). D’après ses antécédents obstétriques et médicaux, elle a donné naissance à trois filles et a subi quatre interventions chirurgicales pour endométriose (tableau I). Les trois filles ont reçu un diagnostic chirurgical (laparotomie ou laparoscopie) d’endométriose, et la maladie a été confirmée par des biopsies histologiques. De plus, ses petites-filles ont contracté une endométriose.

L’âge, les maladies gynécologiques et les principales maladies chroniques non gynécologiques sont indiqués dans le tableauI. L’ostéoporose, les cystites récurrentes et le diverticule de la vessie étaient évidents après une hystérectomie totale avec une ovariectomie bilatérale. À l’âge de 45 ans, elle a contracté un goitre multinodulaire. Deux ans plus tard, la patiente a connu le premier épisode de maladie cardiovasculaire. À l’âge de 50 ans, le LED a été diagnostiqué, tandis que dans les 12 années suivantes, quatre autres troubles auto-immuns ont été confirmés, à savoir la SA, la SEP, l’asthme bronchique et la MC. Outre les maladies auto-immunes susmentionnées, la femme a souffert d’une tumeur maligne de la vessie au cours de la sixième décennie de sa vie. Le rapport pathologique a révélé un carcinome à cellules transitionnelles et la patiente a subi des cycles de chimiothérapie intra-vésicale. Les données ont été recueillies par les cliniciens et les pathologistes ont rapporté les dossiers médicaux, y compris les procédures chirurgicales et les résultats. Les comités d’éthique de la recherche humaine de l’hôpital général Venizeleio d’Héraklion (CEDH no.46/6686) (Héraklion, Grèce) a approuvé l’ensemble de l’étude et un consentement éclairé écrit a été obtenu du patient.

Séquençage de l’exome complet

L’ADN génomique a été isolé des leucocytes du sang périphérique en utilisant le kit commercial (PureLink®Genomic DNA mini kit ; Invitrogen Life Technologies ; Thermo FisherScientific, Inc., Waltham, MA, USA) selon le protocole du fabricant. Le séquençage de l’exome a été réalisé à l’aide de la technologie AmpliSeq sur la plateforme Ion Proton (Thermo Fisher Scientific, Inc.).Après l’assemblage des séquences à l’aide du logiciel Torrent, l’annotation des variants a été réalisée à l’aide d’ANNOVAR (référence hg19 ; http://annovar.openbioinformatics.org/en/latest/).Les variants ont été déterminés à l’aide du protocole Ion Proton et confirmés en utilisant le pipeline Genome Analysis Toolkit.

Résultats

Le WES a détecté des génotypes à risque de maladies auto-immunes

La femme étudiée s’est avérée être homozygote pour l’allèle à risque ‘T’ du SNP fonctionnel, associé au LED, à la SA et à la MCrs2476601 du gène PTPN22, codant pour la protéine tyrosinephosphatase, non-récepteur de type 22 (tableau II). La protéine codée par le gène PTPN22 contribue à la modulation de la sélection négative des cellules T dans le thymus et à la régulation à la baisse des cellules T autoréactives en périphérie (7).

Tableau II. Génotypes associés à la maladie pour les comorbidités chez la patiente atteinte d’endométriose

La patiente étudiée était hétérozygote pour les SNP bothrs27434 et rs30187 du gène ERAP1, T/C et A/G,respectivement. Le gène ERAP1 code pour une aminopeptidase du réticulum endoplasmique impliquée dans l’élagage des peptides avant la présentation HLA de classe I et a été associé à la SA par GWAS (8) ainsi qu’à la MC (9). Elle était également hétérozygote (A/G) pour le SNPrs602662 FUT2. FUT2 code pour une protéine qui est responsable de la sécrétion des antigènes ABO du groupe sanguin dans la muqueuse. Il est important de noter que le génotype hétérozygote A/G du SNP rs602662 a été précédemment associé au LED, à la MC et à la SA (9,10), les trois maladies apparaissant chez la femme étudiée.

En outre, les résultats de la WES ont montré que cette femme était hétérozygote pour les SNP rs10781499 et rs4077515 de CARD9 ainsi que pour le SNPrs3197999 du gène MST1, qui ont été associés à la MC (9-11). Le domaine de recrutement des caspases (CARD) 9 est une protéine adaptatrice importante qui est largement exprimée dans divers tissus, notamment le foie, la rate, la moelle osseuse, le cerveau, les poumons et le sang périphérique, et qui est étroitement associée aux réponses immunitaires et inflammatoires (12). MST1 est le gène de base pour la régulation de l’apoptose cellulaire dans la famille de protéines Mammalian ste20-like protein kinase(MST) (13).

L’interleukine 16 (IL16), également connue sous le nom de facteur chimioattractant des lymphocytes, est une cytokine pro-inflammatoire jouant un rôle décisif dans diverses réponses immunitaires et inflammatoires, alors qu’elle a également été désignée comme un facteur causal pour l’endométriose et le LED (14),probablement en résultant dans l’expression aberrante de l’IL16. La femme étudiée s’est avérée être hétérozygote (G/T) pour ce SNP et, fait intéressant, le génotype G/T de ce SNP a été associé précédemment au LED ainsi qu’à la CAD (15), indiquant ainsi que ce polymorphisme peut contribuer au développement des deux maladies dans ce cas.

Données WES pour les maladies non auto-immunes

Concernant la tumeur maligne de la vessie urinaire identifiée chez la patiente, elle s’est avérée être hétérozygote pourrs10936599 SNP du gène MYNN situé en 3q26.2 (Tableau II), un SNP qui a été confirmé par GWAS comme étant un gène associé à la maladie et qui peut être utilisé pour la thématisation du risque héréditaire de cancer de la vessie (BC) (16).

La femme étudiée a été diagnostiquée avec une cystite récurrente à l’âge de 33 ans. De plus, l’asthme bronchique s’est manifesté à l’âge de 62 ans et elle s’est avérée être homozygoteA/A pour l’allèle à risque du rs6967330 du gène CDHR3, codant pour le membre 3 de la famille lié à la cadhérine qui est fortement exprimé dans l’épithélium des voies respiratoires, ce qui a été associé à une susceptibilité accrue pour l’asthme (17).

Apparemment, de nombreux génotypes portant l’allèle mineur de SNP déjà connus ainsi que de nouveaux polymorphismes génétiques (SNP et indels) ont été détectés par l’analyse WES réalisée.Cependant, ces données ne sont pas présentées en détail, étant donné que toute spéculation concernant une association causale des polymorphismes observés avec la pathogenèse de la maladie doit être confirmée d’abord par des expériences fonctionnelles.

Discussion

Sur une période de 30 ans, 1 000 patientes atteintes d’endométriose provenant de deux endroits géographiques différents (États-Unis etGrèce) ont subi un traitement chirurgical de l’endométriose par nos collègues. À notre connaissance et après avoir examiné la littérature, la femme étudiée dans la présente étude représente le premier cas rapporté d’endométriose familiale associée à 13 maladies non gynécologiques. Ainsi, la femme a contracté diverses maladies non gynécologiques, notamment des maladies cardiovasculaires, des maladies auto-immunes et des cancers non gynécologiques. Nos résultats globaux suggèrent que les femmes atteintes d’endométriose familiale sévère semblent avoir un risque plus élevé de développer d’autres troubles chroniques. Il est intéressant de noter qu’il existe plusieurs rapports épidémiologiques concernant l’association entre l’endométriose et les maladies chroniques graves. Nous avons précédemment confirmé une corrélation entre l’endométriose et l’asthme, dans un groupe de 55 adolescentes (18), ainsi qu’avec diverses maladies auto-immunes, telles que la polyarthrite rhumatoïde, l’hypothyroïdie, le LED et la SEP (19).Jusqu’à présent, l’endométriose confirmée par laparoscopie a été significativement associée à un LED ultérieur, mais on ne sait toujours pas si l’endométriose elle-même, l’hystérectomie ou tout autre facteur non identifié sont liés au risque accru de LED.

Notamment, aucun antécédent de tabagisme ou de consommation d’alcool n’a été signalé chez cette femme. Considérant que l’alcool et le tabac affectent le développement de nombreuses maladies évidentes chez cette patiente, c’est-à-dire l’asthme bronchique, la CB, les maladies cardiovasculaires, on peut supposer que le fond génétique plutôt que les facteurs environnementaux du style de vie est d’une plus grande contribution dans ce cas, ce qui donne plus de poids à la contribution génétique. Il convient de noter qu’il existe une corrélation positive entre l’endométriose et la cystite interstitielle (CI) et entre la CI et la CB. Une hypothèse qui pourrait expliquer une grande partie du profil de la patiente, suggère que l’endométriose, la CI, la MC et les problèmes des voies respiratoires (asthme bronchique) sont liés à la perte de l’intégrité de la barrière épithéliale/mésothéliale(20) et, par conséquent, l’inflammationpourrait être considérée comme une réponse immunologique naturelle à cette sensibilité.

Les maladies auto-immunes sont des maladies complexescaractérisées par une perte d’autotolérance, provoquant une destruction des tissus à médiation immunitaire. Une altération immunologique similaire se produit dans l’endométriose, augmentant ainsi le nombre et la cytotoxicité des macrophages et entraînant diverses anomalies dans la fonction et les concentrations des lymphocytes B et T (21). L’endométriose a été largement caractérisée comme une maladie inflammatoire, montrant une dérégulation significative du système immunitaire au niveau du site de la blessure ainsi que dans la cavité utérine des femmes atteintes d’endométriose. Ainsi, il est de plus en plus évident que les femmes qui souffrent d’une maladie auto-immune sont plus susceptibles d’avoir d’autres problèmes auto-immuns, probablement en raison de voies pathogéniques partagées. Bien que les preuves s’accumulent que des facteurs génétiques communs pourraient prédisposer à des maladies auto-immunes multiples, il n’y a pas de preuves directes pour soutenir une causalité claire impliquant des facteurs génétiques ou environnementaux communs.Les maladies auto-immunes développées chez la femme en question affectent principalement les femmes d’âge moyen (35-45 ans).

En ce qui concerne les complications oculaires, le trou maculaire idiopathique apparaît généralement après l’âge de 65 ans, avec 2/3 des patients étant des femmes et est généralement unilatéral.En ce qui concerne la formation de la cataracte, on sait qu’elle est surtout liée à l’âge avancé, bien que d’autres causes existent comme les traumatismes oculaires et la chirurgie oculaire, les radiations, le diabète et l’utilisation prolongée de stéroïdes ainsi que la prédisposition environnementale et génétique (22).

Reconnaissances

Nous tenons à remercier tous les praticiens qui nous ont fourni les données et les rapports de pathologie utilisés dans cette étude.

Financement

Financement Juneau Biosciences a fourni le financement pour ces séquençages.

Disponibilité des données et du matériel

Toutes les données relatives à l’étude sont disponibles dans le manuscrit.

Contributions des auteurs

CM, MM, IM, DAS et GNG ont conçu l’étude et rédigé le manuscrit. AT, RC, GM, GNG et MIZ ont recherché la littérature. GM, AT, IM, CM et MM ont obtenu les données cliniques. HMA, RC, KW et MIZ ont réalisé les expériences. CM, RC, MIZ, DAS, GNG et IM ont analysé et interprété les données. GM, KW, HMA, MM, AT, MIZ, IM etcritiquement révisé le manuscrit.

Approbation éthique et consentement à participer

Les comités d’éthique de la recherche humaine àVenizeleio General Hospital d’Heraklion (ECHR no.46./6686)(Héraklion, Grèce) ont approuvé l’ensemble de l’étude et le consentement éclairé écrit a été obtenu du patient.

Consentement du patient pour la publication

Non applicable.

Intérêts concurrents

HMA, RC et KW sont employés par Juneau Biosciencesqui a fourni un soutien salarial pour l’étude. Demetrios A. Spandidosis est le rédacteur en chef de la revue, mais n’a eu aucune implication personnelle dans le processus de révision, ni aucune influence en termes d’arbitrage sur la décision finale, pour cet article.