Le Syndrome d'Ondine chez la souris: une approche génétique pour l'étude du contrôle central de la respiration – BreathGene

Le syndrome d'Ondine est une maladie congénitale sévère qui se manifeste chez le jeune enfant par des apnées du sommeil et une faible réponse au CO2. Il résulte d'une mutation dominante du facteur de transcription PHOX2B. Nous avons introduit chez la souris la mutation la plus courante chez l'homme, une expansion de poly-alanines. Les mutants hétérozygotes meurent peu après la naissance et ne répondent pas au CO2. Un groupe de neurones Phox2b+/vGlut2+ de la surface ventrale du bulbe rachidien est sélectivement absent chez les mutants. Il s'agit probablement de senseurs du CO2/pH récemment identifiés chez l'adulte et co-extensifs à un générateur du rythme respiratoire (RRG) chez le nouveau-né. La localisation des centres principaux qui sentent le CO2 et génèrent le rythme est controversée. Notre but est donc (1) de disséquer génétiquement la nature du senseur/générateur du rythme chez le nouveau-né et (2) de proposer une base cellulaire de l'étiopathologie du syndrome d'Ondine.//Nous exploiterons notre modèle murin du syndrome d'Ondine pour répondre aux questions suivantes:
1.Le défaut de neurones Phox2b+/vGlut2+, senseurs de CO2/pH du noyau rétrotrapézoïde (RTN) et/ou rythmiquement actifs du groupe respiratoire parafacial (pFRG), sont-ils la base cellulaire de la détresse respiratoire ? Brunet et coll. tenteront d'en établir la preuve par des approches anatomiques chez les Phox2b27A/+ nouveau-nés. Fortin et coll., par des enregistrements optiques et électrophysiologiques sur des préparations de tronc cérébral, rechercheront la sensibilité au CO2/pH du RTN et la fonctionnalité du pFRG et des autres régions respiratoires.
2.Où et quand apparaissent les neurones du RTN et du pFRG , quand sont-ils affectés chez le mutant, quels sont leurs défauts? Par traçage de lignage à l'aide du système cre-lox, Brunet et coll. définiront leurs origines et le stade auquel leurs réductions en nombre et des signes de mort cellulaire sont détectables. Fortin et coll. combineront imagerie calcique et électrophysiologie pour rechercher l'apparition de la sensibilité au CO2 du RTN et de l'activité rythmique du pFRG, afin d'en mesurer les altérations chez les mutants.
3.Dans quelles mesures les neurones Phox2b+/vGlut2+ sont-ils affectés chez les patients du syndrome d'Ondine et de mort subite du nouveau né (SIDS)? Le groupe Amiel tentera d'identifier le RTN/pFRG humain en recherchant les déficits neuronaux Phox2b+/vGlut2+ dans le tronc cérébral des patients. Ils chercheront ensuite ces déficits dans le cerveau des enfants morts de SIDS.
4.Pour pallier à la létalité, l'équipe Brunet aidée par l'équipe Amiel produira des mutants Phox2b27A/+ conditionnels par le système cre-Lox. Ceci permettra l'utilisation d'une cre inductible afin de déterminer la période pendant laquelle la présence de la protéine mutante est délétère et de pouvoir mener des études fonctionnelles post-natales permises par une possible survie des mutants conditionnels.
//Nous pensons avoir produit le premier modèle génétique du syndrome d'Ondine et pouvoir en tirer des informations essentielles sur le contrôle périnatal du comportement respiratoire. S'il se confirme que la pathologie résulte sélectivement de la dégénérescence du RTN Phox2b+/vGlut2+, nous obtiendrons la preuve génétique de son rôle chémosenseur du CO2 à la naissance et nous pourrons évaluer sa relation avec les neurones du pFRG, générateurs du rythme (RRG). Si seul le RTN est affecté nous démontrerons pour la première fois la nécessité d'une stimulation du RRG par le CO2 à la naissance. Si au contraire les deux sont affectés, ceci suggère l'importance cruciale du pFRG comme RRG chez le nouveau-né et que pFRG et RTN appartiennent au même lignage. Ces résultats sont susceptibles d'améliorer sensiblement notre compréhension des pathologies respiratoires du nouveau-né en général et des morts subites néonatales en particulier.