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Rio Sarah - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Study of iron and haem metabolisms during normal and pathological erythropoiesis (Blackfan-Diamond Anemia)
    2016
    Co-Authors: Rio Sarah
    Abstract:

    L’anémie de Blackfan-Diamond (ABD) est une maladie hématologique rare qui touche 4 à 7 individus/ million de naissances. Cette maladie se manifeste par une érythroblastopénie congénitale sévère (≤ 5% de précurseurs érythroïdes dans la moelle osseuse). L’anémie est arégénérative et souvent macrocytaire et associée à des malformations osseuses dans 40% des cas. 70% des patients sont porteurs d’une mutation hétérozygote pour un gène de protéine ribosomique impliquée dans la traduction cellulaire. Les gènes les plus fréquemment mutés sont les gènes RPS19 (25%), RPL11 (5%) et RPL5 (7%). La maladie est hétérogène et évolutive. Les liens entre la traduction cellulaire et l’érythropoïèse ne sont pas bien élucidés. Les objectifs de cette thèse ont été d’étudier les métabolismes de l’hème et du fer ainsi que l’expression des globines dans des cellules de patients atteints d'ABD et dans un modèle shARN ciblant l'expression de ces trois gènes afin de comprendre les causes du tropisme érythroïde de la maladie. Ce travail de recherche a permis de mettre en évidence un défaut majeur de synthèse des globines ayant pour conséquence une augmentation de la quantité d’hème libre et une production de formes réactives de l'oxygène toxiques dans les cellules des patients qui pourraient expliquer en partie l’apoptose cellulaire et le déficit de globules rouges. Alors que le métabolisme du fer ne semblait pas altéré dans l'ABD, l’étude de l’expression de différentes protéines importantes pour l’érythropoïèse au cours de la différenciation érythroïde in vitro dans des conditions contrôles et chez des patients a permis de confirmer et de caractériser le retard de différenciation cellulaire en cas de mutation des gènes RPL5 et RPL11. Ce travail montre que le retard de différenciation et le défaut d'hémoglobinisation mis en évidence s'expliquent par un déficit du facteur de transcription GATA-1 qui est primordial au cours de l'érythropoïèse. Ce déficit de GATA-1 dans des cellules déficitaires en RPL11 est dû à une dégradation de sa protéine chaperonne HSP70. La restauration de HSP70, permet d'augmenter l'expression de GATA-1 et d'améliorer la différenciation érythroïde et l'hémoglobinisation cellulaire pour le gène RPL11. Ces résultats permettent de mieux comprendre le tropisme érythroïde de l'ABD et de proposer HSP70 comme une cible thérapeutique prometteuse dans son traitement.Diamond-Blackfan Anemia (DBA) is a rare hematologic disease that affects 4 to 7 individuals / million births. This disease is characterized by a severe congenital erythroblastopenia (less than 5% erythroid precursors in the bone marrow). Anemia is agerenative, often macrocytic and associated with bone malformations in 40% of cases. 70% of patients carry a heterozygous mutation for a ribosomal protein gene involved in cell translation. The most frequently mutated genes are RPS19 (25%), RPL11 (5%) and RPL5 (7%) genes. The disease is heterogeneous and can evolve. The link between cell translation and erythropoiesis is not well understood. The objectives of this thesis were to study haem and iron metabolisms as well as the expression of globins in DBA patients cells and CD34+ cells transduced with shRNA targeting the expression of these three genes in order to understand the causes of the erythroid tropism of the disease. This research has highlighted a major defect of globin synthesis resulting in an increase in the amount of free heme and a production of toxic ROS in patients' cells that could explain in part cell apoptosis and red blood cell deficiency. While iron metabolism did not appear to be altered in DBA, the study of the expression of various important proteins for erythropoiesis in normal CD34+ or DBA cells during erythroid differentiation in vitro confirmed a strong cell differentiation delay for RPL5 and RPL11 mutations. This work shows that the delay of differentiation and the lack of hemoglobinization can be explained by a deficiency of the transcription factor GATA-1, which is essential during erythropoiesis. This deficiency of GATA-1 in shRPL11 cells is due to a degradation of its chaperone protein HSP70. The restoration of HSP70 increases the expression of GATA-1 and improves erythroid differentiation and cellular hemoglobinization for the shRPL11 condition. These results provide a better understanding of the erythroid tropism of ABD and suggest a role for HSP70 as a promising therapeutic target in its treatment

Saby, Manon Juliette - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Identification of candidate genes for Blackfan-Diamond Anemia and phenotypic characterization
    2019
    Co-Authors: Saby, Manon Juliette
    Abstract:

    L’anémie de Blackfan-Diamond (ABD) est une érythroblastopénie congénitale rare secondaire à un blocage de la maturation des cellules érythroïdes entre les stades BFU-e (EPO indépendant) et CFU-e (EPO dépendant). La maladie se manifeste par une anémie arégénérative, le plus souvent macrocytaire. Dans 50% des cas, à l’anémie s’associe un syndrome malformatif affectant l’aire céphalique et les extrémités et incluant un retard de croissance. Bien que très hétérogène tant phénotypiquement que génotypiquement, l'ABD est due à des mutations toujours hétérozygotes dans des gènes de protéines ribosomiques (RP) pour 80% des cas. Le premier gène identifié comme impliqué dans l’ABD est le gène de la RPS19 (RPS19), faisant de l’ABD la première ribosomopathie décrite. A ce jour, 20 gènes de RP ont été identifiés. L'haplo-insuffisance en RP entraîne un défaut de maturation des ARN ribosomiques (ARNr) générant un stress nucléolaire, qui lui-même conduit à la stabilisation de la protéine p53. La p53 stabilisée induit l’apoptose et l'arrêt du cycle cellulaire qui sont responsables en grande partie de l’érythroblastopénie. Plus rarement, l’ABD peut être la conséquence de mutations présentes sur le gène GATA-1 (facteur de transcription majeur de l’érythropoïèse), le gène TSR2 (interagissant avec la protéine RPS26 et intervenant dans la biogenèse des ribosomes) ou encore le gène EPO (cytokine clé de l’érythropoïèse). Cependant, 20% des patients atteints d’ABD ne sont toujours pas génotypiquement diagnostiqués : de nouveaux gènes candidats sont encore à découvrir chez ces patients. Dans cette perspective, l’objectif de ma thèse a donc été de caractériser le rôle fonctionnel de nouveaux gènes candidats afin de confirmer leur lien avec l’ABD. Nous avons procédé à un séquençage d’exomes chez 25 familles ce qui a permis d’identifier 8 gènes candidats. Nous présentons ici quatre de ces gènes dont deux gènes codant pour un chaperon ribosomique : HSPA14 et HEATR3, un gène codant pour une RP : RPL9 et un gène codant un facteur de croissance : CECR1.Les protéines chaperons du ribosome représentent un nouveau groupe de gènes pouvant être associé à la maladie. Mes travaux de thèse ont permis d’étudier la prolifération, la division, l’amplification, la différenciation et la viabilité des cellules primaires érythroïdes issues des patients porteurs de variations alléliques dans ces gènes. Ces expériences ont permis de mettre en évidence un défaut de prolifération érythroïde chez l’ensemble des patients testés accompagné d’une diminution de l’amplification et de la division cellulaire ainsi qu’un retard de différenciation. Ces résultats sont objectivés par la persistance des marqueurs d’immaturité CD34 et IL-3R ainsi que d’un retard d’apparition des marqueurs terminaux tels que la BAND3 ou l’alpha4-intégrine. L’étude transcriptionnelle et protéique met en évidence une stabilisation de p53, conduisant à une activation de ces cibles p21 et de bax. Le travail est finalisé pour HEATR3 (manuscrit en préparation) et en cours de finalisation pour HSPA14.L’étude sur le gène RPL9 grâce à un travail collaboratif a permis de mettre en évidence deux phénotypes différents en fonction du variant allélique identifié : un phénotype ABD pour un variant allélique de la 5’UTR ou un phénotype associé à un risque de cancer. L’étude de la différenciation érythroïde montre un impact sur la différenciation et la prolifération pour le variant lié à l’ABD uniquement. Parallèlement, une étude en collaboration sur le gène RPL13, a permis de confirmer le rôle spécifique de certaines protéines RP dans d’autres pathologies que l’ABD et d’ajouter une nouvelle maladie à la liste des ribosomopathies.Le facteur de croissance CECR1, identifié comme muté chez plusieurs familles du consortium EURODBA, représente un nouveau groupe de gènes pouvant être associés à la maladie.Diamond-Blackfan Anemia (DBA) is a congenital rare erythroblastopenia due to a blockage in the maturation of erythroid cells between the BFU-e and CFU-e stages. DBA is characterized by an aregenerative, usually macrocytic, Anemia, associated with the total absence or less than 5% of erythroid precursors in the bone marrow. In 50% of DBA cases, Anemia is associated with congenital malformations affecting the cephalic area and the extremities of the limbs and a growth delay. The DBA phenotype and genotype are heterogeneous, however a mutation in a ribosomal protein (RP) gene, always at heterozygous state, is found in 80% of cases. Up to date, 20 RP genes have been associated with DBA pathophysiology, establishing DBA as the first identified ribosomopathy. Mutations of these RP induce a defect in rRNA maturation. Therefore, for ribosome dysfunction, cell cycle arrest and p53-mediated apoptosis induction are responsible for erythroblastopenia in patients. More rarely, DBA may be the consequence of mutations present on a non-PR gene: the GATA-1 gene (major transcription factor of erythropoiesis), the TSR2 gene (interacting with the RPS26 protein and involved in ribosome biogenesis) or the EPO gene (erythropoiesis key cytokine) have been identified so far. However, 20% of the DBA patients are still not genotypically diagnosed, leaving room for the discovery of new candidate genes. In this perspective, the aim of my PhD was therefore to identify new candidate genes involved in DBA etiology and characterize their functional roles of in order to confirm their link with DBA. For this purpose, we sequenced exomes on 25 families and identified 8 candidate genes. In this manuscript, I will present my work as part of a bigger project to validate four new genes involved in BDA pathophysiology.RPL9 is a RP of the large 60S ribosomal subunit. Mutations in this gene lead to two different phenotypes depending on the allelic variant: a DBA phenotype for an allelic variant of the 5' UTR or a phenotype associated with a cancer risk. As part of a collaborative work that compared the two RPL9 variants, I showed that the DBA variant only has an impact on erythroid differentiation Compared to a healthy individual, patients presenting the DBA variant exhibit a reduced proliferation rate and a delay in the acquisition of erythroid markers. P53-dependent activation of p21 in those cells is most likely responsible for the cell cycle arrest. Activation of caspases sign an induction of apoptosis and is consistent with the reduced viability of erythroid progenitors. A collaborative study on the RPL13 gene confirmed the specific role of certain RP proteins in non-DBA diseases and added a new disease to the list of ribosomopathiesXRibosome chaperone proteins represent a new group of genes that may be associated with DBA. I investigated the proliferation, division, amplification, differentiation and viability of primary erythroid cells from patients with allelic variations in one of these genes: HEATR3. These experiments revealed a lack of erythroid proliferation, with a defect in cell division. The mRNA and protein quantifications showed a stabilization of p53, leading to an activation of its targets: p21, controlling cell cycle, and Bax, involved in apoptosis induction. We also observed a delay in differentiation with the persistence of CD34 and IL-3R immaturity markers and a delay in the appearance of terminal markers such as BAND3 or alpha4-integrin. The role of HSP70 controlling GATA1 localization in early stages of the erythroid differentiation was recently elucidated. In this work, I identified as a new candidate gene for DBA, a HSP70 family member, HSPA14, and I characterized the defects in erythroid differentiation induced by this variant. Furthermore, I was able to identify an association of DBA with a variant in CECR1 gene encoding an adenosine deaminase in several families of the EURODBA consortium

Hussain Tarique - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Real-World Experience Measurement of Liver Iron Concentration by R2 vs. R2 Star MRI in Hemoglobinopathies
    'MDPI AG', 2020
    Co-Authors: Abou Zahr Riad, Burkhardt, Barbara E U, Ehsan Lubaina, Potersnak Amanda, Greil Gerald, Dillenbeck Jeanne, Rogers Zora, Hussain Tarique
    Abstract:

    BACKGROUND Non-invasive determination of liver iron concentration (LIC) is a valuable tool that guides iron chelation therapy in transfusion-dependent patients. Multiple methods have been utilized to measure LIC by MRI. The purpose of this study was to compare free breathing R2* (1/T2*) to whole-liver Ferriscan R2 method for estimation of LIC in a pediatric and young adult population who predominantly have hemoglobinopathies. METHODS Clinical liver and cardiac MRI scans from April 2016 to May 2018 on a Phillips 1.5 T scanner were reviewed. Free breathing T2 and T2* weighted images were acquired on each patient. For T2, multi-slice spin echo sequences were obtained. For T2*, a single mid-liver slice fast gradient echo was performed starting at 0.6 ms with 1.2 ms increments with signal averaging. R2 measurements were performed by Ferriscan analysis. R2* measurements were performed by quantitative T2* map analysis. RESULTS 107 patients underwent liver scans with the following diagnoses: 76 sickle cell Anemia, 20 Thalassemia, 9 malignancies and 2 Blackfan Diamond Anemia. Mean age was 12.5 ± 4.5 years. Average scan time for R2 sequences was 10 min, while R2* sequence time was 20 s. R2* estimation of LIC correlated closely with R2 with a correlation coefficient of 0.94. Agreement was strongest for LIC < 15 mg Fe/g dry weight. Overall bias from Bland-Altman plot was 0.66 with a standard deviation of 2.8 and 95% limits of agreement -4.8 to 6.1. CONCLUSION LIC estimation by R2* correlates well with R2-Ferriscan in the pediatric age group. Due to the very short scan time of R2*, it allows imaging without sedation or anesthesia. Cardiac involvement was uncommon in this cohort

Arie Van Haeringen - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • congenital hypoplastic Anemia another example of autosomal dominant transmission
    American Journal of Medical Genetics, 1994
    Co-Authors: V Gojic, E Vant T Veerkorthof, W H Puyn, L J Bosch, Arie Van Haeringen
    Abstract:

    Congenital hypoplastic Anemia (CHA) or Blackfan-Diamond Anemia (BDA) is a rare congenital abnormality of erythropoiesis characterized by normochromic, macrocytic Anemia presenting in infancy or early childhood. Associated phenotypic abnormalities such as triphalangeal thumbs and cleft lip and/or palate are found in 70% of cases. Although most cases are sporadic, several reports suggest either autosomal dominant or autosomal recessive inheritance. We report on a 3 generation family with autosomal dominant inheritance of CHA. © 1994 Wiley-Liss, Inc.

Soyano Andrés - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Sobrecarga de hierro en enfermedades hematológicas y no hematológicas. Una bomba de tiempo
    Academia Nacional de Medicina venezolana., 2020
    Co-Authors: Müller De Soyano, Drs. Aixa, Soyano Andrés
    Abstract:

    La sobrecarga de hierro es una complicación frecuente en un número importante de enfermedades hematológicas que cursan con Anemia y requieren transfusiones sanguíneas como parte de su terapia. Entre ellas se destacan la talasemia, la drepanocitosis, los síndromes mielodisplásicos, la Anemia de Blackfan-Diamond, laAnemia de Fanconi y la deficiencia de piruvato quinasa. La sobrecarga de hierro también se presenta en otras enfermedades tales como la hemocromatosis hereditaria, la hepatitis viral, el síndrome metabólico y determinados trastornos neurovegetativos. El diagnóstico de sobrecarga suele hacerse mediante la determinación del hierro sérico no unido a la transferrina, la ferritina sérica y un aumento de la concentración hepática de hierro. Las consecuencias más importantes del efecto tóxico de un exceso de hierro son las disfunciones cardíacas y endocrinas, debidas al efecto oxidante del hierro sobre las membranas celulares, con el consiguiente daño celular. Tales alteraciones contribuyen al incremento de la morbilidad y la mortalidad en estos pacientes. El tratamiento consiste básicamente en el usode agentes quelantes de hierro que facilitan la excreción del exceso del metal y reducen su efecto tóxico. Entre tales agentes se cuentan la deferrioxamina (de uso intravenoso), y más recientemente el deferiprone y el deferasirox (ambos de uso oral).Palabras clave: Sobrecarga de hierro; Talasemia; Drepanocitosis; Hemocromatosis; Síndrome mielodisplásico; Quelante de hierroSUMMARYIron overload is a frequent complication in patients with hematological diseases which develop Anemia and require blood transfusion as a therapeutic measure. Thalassemia, drepanocytosis, myelodisplastic syndromes, Blackfan-Diamond Anemia, Fanconi Anemia and pyruvate kinasedeficiency are the most common of these diseases. Ironoverload is the hallmark of hereditary hemochromatosis,and also complicates diseases such as viral hepatitis,the metabolic syndrome, and certain neurovegetativedisfunctions. The diagnosis of iron overload is commonlyestablished through the evaluation of serum iron, transferrinsaturation, serum ferritin and liver iron concentration.Cardiac and endocrine dysfunctions are the most importantconsequences of the toxic effect of iron accumulation; theseare due to the oxidixing effect of iron upon the cellularmembranes, followed by cellular damage. Such alterationscontribute to the increased morbility and mortality ratesin these patients. The treatment of iron overload is based mainly on the use of iron chelators which facilitate the excretion of iron excess and reduce its toxic effect. Deferrioxamine (for intravenous use), and more recently deferiprone and deferasirox (both for oral administration) are the drugs of choice.Key words: Iron overload; Thalassaemia; Drepanocytosis; Hemochromatosis; Myelodisplastic syndrome; Iron chelator