Academic literature on the topic 'Érythropoïèse'

L'hémolyse est la cause pathologique la plus évidente de l'anémie trypanosomienne. Les anémies hémolytiques s'accompagnent normalement d'une érythropoïèse accrue, d'une réponse réticulocytaire et d'une augmentation du volume moyen corpusculaire des érythrocytes circulants. Dans la trypanosomose, l'anémie s'accompagne d'une perturbation de l'érythropoïèse. Ce fait semble découler d'une réponse leucocytaire subnormale chez les rongeurs infectés, faible ou nulle chez les ruminants (infectés) et d'une capacité faible d'érythrogénèse du plasma de mouton infecté chez la souris. Le volume corpusculaire moyen augmente dans la phase aiguë pour atteindre un sommet 3 à 4 semaines après l'infection. Il chute jusqu'à la normale ou en-dessous de la normale pendant la phase chronique, ce qui indiquerait que l'érythropoïèse augmenterait modérément dans la phase aiguë, mais décroît progressivement, au point de devenir nulle, au cours de la phase chronique. Les raisons de la dysérythropoïèse ne sont cependant pas claires mais peuvent être associées à un trouble érythrocytaire, à une synthèse ralentie ou insuffisante de l'érythropoïétine, à une baisse de la synthèse de l'hémoglobine, ou à une combinaison interréactionnelle de ces facteurs. Dans ces différents domaines, il est évident que des études poussées sont nécessaires.

Nous avons établi le profil d'expression des gènes de réticulocytes humains purifiés dans le but d'étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans l'érythropoïèse, la différenciation et les pathologies érythrocytaires. Pour cela, les réticulocytes circulants de dix adultes sains ont été purifiés et étudiés par la technique SADE (SAGE Analysis of Downsized Extracts). L'analyse des résultats a révélé que 64% des signatures de gènes (tags) correspondent à des gènes connus et principalement à celui de la bêta globine (HBB). Parmi les tags, 9% correspondent à des ESTs et 27% à des gènes inconnus. Nous avons également démontré la présence d'ARNm dont la séquence correspond à la séquence inversée un transcrit HBB. Il s'agit de la première description d'un transcrit antisens du gène HBB dont la signification reste à établir. Les gènes identifiés dans cette banque SAGE correspondent à des gènes spécifiques de la lignée érythroïde, à des gènes "de ménage" mais également à des gènes non encore décrits dans cette cellule. Ce profil d'expression a mis en évidence des marqueurs régulés au cours de la différenciation érythroïde, que nous avons étudié sur un modèle de lignée cellulaire érythroïde et sur un modèle de réticulocytes de nouveau-nés. L'analyse de ce transcriptome ouvre des perspectives pour l'étude des pathologies de la lignée érythroïde (rôle des marqueurs régulés) et pour l'étude de la régulation de la transcription du gène HBB (rôle de l'ARN antisens).

La maladie de Gaucher (MG) est une maladie génétique rare due à un déficit de l'enzyme Glucocérébrosidase qui entraine une altération du métabolisme des glucosphingolipides et leur accumulation dans les monocytes/macrophages. Les atteintes viscérales, osseuses et hématologiques sont les symptômes principaux de la MG. L'étude des paramètres hématologiques des patients anémiés montre qu'ils présentent i) un nombre de réticulocyte circulant non-adapté au degré de l'anémie, ii) une concentration élevée de l'Erythropoïétine et du Growth differentiation factor-15, iii) mais ne présentent aucun indice plasmatique lié à une hémolyse. Ces données suggèrent une origine centrale de l'anémie dans la MG. Les expériences d'érythropoïèse in vitro réalisées à partir de CD34+ issus de patients atteints de la MG ont révélé une accélération de la différenciation érythroïde comparé aux contrôles. Cette dysérythropoïèse est observée en présence, mais aussi en l'absence des macrophages, suggérant une anomalie intrinsèque aux progéniteurs érythroïdes Gaucher. Les précédents travaux du laboratoire ont montré que les globules rouges (GR) des patients atteints de la MG possèdent des propriétés anormales. L'étude de l'effet du traitement par enzymothérapie de substitution (ERT) sur ces propriétés a montré que l'ERT normalise les anomalies morphologiques et celles liées à la déformabilité des GR. En revanche l'ERT n'a pas d'effet sur l'adhérence et l'agrégation des GR. Ces propriétés étant essentielles à la circulation normale des GR, nos résultats suggèrent une implication des GR dans les phénomènes de vaso-occlusion et d'infarctus osseux dans la MG qui persistent parfois malgré l'ERT
Gaucher disease (GD) is an inherited rare disease caused by P-Glucocerebrosidase deficiency, leading to glycosphingolipid accumulation in cells of the mononuclear-macrophage lineage. Visceral enlargement, bone involvement, thrombocytopenia and mild anemia are the major manifestations of GD. We investigated the hematological characteristics of GD patients. We did not find any index related to hemolysis but some features of anemia with a central origin were evidenced. Lndeed, anemic patients exhibit low reticulocyte counts than expected, despite elevated erythropoietin, Growth differentiation factor-15 and soluble Transferrine receptor's levels (markers of ineffective erythropoiesis) in plasma. In vitro erythropoiesis experiences from peripheral CD34+ cells revealed an accelerated differentiation of erythroid progenitors in GD patients when experiments were performed with, but even without macrophages (MP), suggesting an inherent defect in erythroid progenitors. Our previous studies demonstrated red blond cells (RBC) abnormalities in GD. We studied the effects of enzyme replacement therapy (ERT) on RBC abnormalities. We showed that ERT normalized morphological and deformability defects of GD RBC but not their adherence and aggregation properties. These results suggested a role of RBCs in vaso-occlusion crises and bone infarcts in GD and could explain the persistence of these symptoms in some treated patients. These experiments demonstrate an anemia with central defect and the dyserythropoiesis independently of MP defects in GD. They confirm RBC abnormalities, in part normalized by the ERT and highlight the role of the erythroid compartment in the physiopathology of GD

L'anémie est une anomalie communément rencontrée dans les syndromes myélodysplasiques (SMD) de bas grade. Les mécanismes qui en sont responsables restent à ce jour non résolus. Nous décrivons un modèle en culture liquide permettant le développement in vitro de la lignée érythroi͏̈de à partir de cellules CD34+ issues de patients porteurs de SMD de bas grade. Nous retrouvons une augmentation de l'apoptose et une diminution des capacités d'expansion dans les cultures de SMD. Le couple Fas-Fas ligand est responsable du défaut de développement de la lignée érythroi͏̈de dans notre modèle. Nous modulons ce système par l'utilisation d'un dominant négatif de l'adaptateur FADD permettant l'inhibition de la caspase-8, permettant d'envisager une nouvelle cible thérapeutique. La signification de la surexpression du système Fas reste néanmoins inconnue à ce jour
Anemia is a common feature in low grade myelodysplastic syndromes (MDS). However mechanisms responsible for this are unresolved. We describe a model of liquid cultures allowing the in vitro development of the erythroid lineage from CD34+ cells from MDS and control patients. We found an increased apoptosis and a decrease in expansion properties in MDS cultures. The Fas-Fas ligand system was responsible for the impairment of the erythroid development. We modulate this apoptotic signalling via inhibition of caspase-8 using a dominant negative of the adapter FADD, thus openening new therapeutic pathways. Significance of the enhanced apoptotic pathway mediated by Fas remains unresolved so far

Il existe une communication bidirectionnelle entre les systèmes nerveux et hématopoïétique, médiée par des mécanismes complexes impliquant la libération de facteurs solubles et la présence de récepteurs spécifiques. La substance P (SP), tachykinine de li acides aminés, est un exemple type de neuropeptide synthétisé et libéré dans la moelle osseuse, capable d’agir sur l’hématopoïèse. Des métabolites comme la SP(l-4), issus de la dégradation de la SP par des peptidases présentes dans la moelle, sont également présents et actifs. Le but de ce travail a été de déterminer l’action de la SP et de la SP(l-4) dans un contexte d’érythropoïèse pathologique comme celle caractérisant la polyglobulie de Vaquez (PV). La PV est un syndrome myéloprolifératif chronique, secondaire à l’expansion clonale de cellules souches, qui peut être mise e évidence in vitro par une pousse spontanée, c’est-à-dire sans addition de facteurs de croissance, des progéniteurs érythroblastiques issus de moelle ou de sang. Les résultats montrent que ces deux molécules sont capables d’inhiber efficacement et à des concentrations physiologiques, la pousse spontanée, en agissant directement sur les progéniteurs érythroïdes par une voie dépendante d’un récepteur de type NK-1R pour la SP, et l’implication d’un autre récepteur couplé à des protéines G (RCPG) pour la SP(l-4). L’expression majoritaire de la forme tronquée du NK-lR sur les progéniteurs érythroïdes de PV suggère le rôle préférentiel de ce récepteur dans l’action de la SP. Ces différences de voies membranaires entre les deux molécules sont sans doute à l’origine de l’action différentielle sur la PKCɛ et sur les mouvements calciques intracellulaires. Pour la SP comme pour la SP( l-4), cette inhibition se traduit par une diminution de la différenciation érythroïde terminale et une augmentation de la mort cellulaire. L’implication du monoxyde d’azote ou NO (« nitric oxide ») dans la transduction du signal inhibiteur de la SP et de la SPU -4) constitue une étape importante dans l’analyse des mécanismes intracellulaires impliqués dans ces deux processus. L’adhésion cellulaire est un processus physiologique indispensable à la survie et à la prolifération des cellules in vitro et in vivo. Nous montrons que l’inhibition exercée par la SP et la SP(l-4) sur les cellules de PV, n’est pas la conséquence d’une rupture de cette adhésion. Outre, cette action in vitro, la SP est présente en quantité plus importante dans le sérum de patients atteints de PV, et n’ est pas corrélée avec la présence de fibrose. Nous pensons que ces données reflètent un mécanisme mis en place par l’organisme pour maintenir l’homéostasie chez ces patients. Ce travail s’inscrit dans l’optique d’identifier les molécules capables d’inhiber la pousse spontanée des progéniteurs érythroïdes de PV et de comprendre les mécanismes impliqués dans cet effet inhibiteur ainsi que ceux impliqués dans la pousse spontanée en général
The hematopoietic and nervous systems communicate bidirectionally through the release of soluble factors and specific receptors. Substance P (SP), an undecapeptide belonging to the tachykinin family, is an example 0f a neurotransmitter that could be synthetized and released in the bone marrow (BM). SP could act as a hematopoietic modulator and can be further digested by peptidases ubiquitously expressed in BM. SP fragments as SP(1 -4) could exert hematopoietic regulation too. The aim of this study was to determine effect of SP and its derivate, SP( 1-4), on pathologie erythropoiesis. Polycythemia vera (PV) is a chronic myeloproliferative disorder characterized by the abnormal proliferation of multipotent hematopoietic progenitor. Endogenous erythroid colonies (EEC) formation is the biological hallmark of the PV. Resuits obtained show that SP and SP(1-4), at physiological concentration, are potent inhibitors of EEC formation by direct action on erythroid progenitors. SP-induced inhibition is mediated by a NK-1R-type dependent mechanism and another G coupled-protein receptor (GPCR) for SP( 1-4) effect. High expression of the truncated form of NK-1 R on PV erythroid progenitor suggests preferential implication in the SP effect, Difference in membranar signaling pathway for SP and SP(l-4) could explain the differential implication of PKCɛ and intracellular calcium rise, However, for both molecules, inhibitory effect is characterized by inhibition of terminal erythroid differentiation and increase cell death. Nitric oxide (NO) implication in signal transduction constitutes an important information to explain these mechanisms. Furthermore, inhibitory effect of SP and SP(1-4) is independent of action on adhesion molecules and rupture of cell adhesion of PV progenitors. In addition to its role in vitro, high concentrations of SP were detected in PV patients sera and was not correlated with fibrosis. We propose that this phenomenon reflect a mechanism induces by the organism to maintain homeostasis in PV patients. This work participates to the identification of new molecules able to inhibit spontaneous growth of PV erythroid progenitor and in the understanding of mechanisms implicated in the EEC formation and inhibition of this phenomenon

L’évaluation in vitro de la toxicité de xénobiotiques sur l'érythropoïèse est souvent restreinte à l'étude des effets sur la prolifération des progéniteurs érythroblastiques, sans envisager les effets sur la différenciation, et la synthèse de l'hémoglobine, faute de méthodologie. Les objectifs de ce travail étaient de mettre au point des méthodes d'étude in vitro de la toxicité de xénobiotiques sur la prolifération et la différenciation des BFU-E/CFU-E, puis d'envisager leur application, en toxicologie alimentaire et environnementale, à l'étude des effets de molécules aussi différentes que des métaux lourds, des pesticides et des mycotoxines. L’étude réalisée sur les effets du plomb sur le développement des progéniteurs érythropoïétiques humains, a permis de valider les techniques mises au point, et d'apporter de nouveaux éléments concernant les effets toxiques du plomb sur l'erythropoïèse. Les résultats obtenus montrent que le plomb organique, est capable d'inhiber, la synthèse de l'hémoglobine in vitro. L’évaluation des effets de pesticides, sur le développement des progéniteurs érythropoïétiques in vitro, a permis de montrer que deux molécules, appartenant a la même famille d'herbicides, les diphenyl-ethers, agissant selon le même mode d'action, par inhibition de la synthèse des porphyrines chez les végétaux, n'ont pas le même effet chez l'homme. Contrairement a l'acifluorfène, l'oxyfluorfène est capable de bloquer la synthèse de l'hème par les progéniteurs érythropoïétiques, pour une concentration égale a 10-4 m. Ce travail a également permis de montrer que des molécules connues pour être hématotoxiques (le lindane), ou connues pour inhiber la synthèse des porphyrines constitutives des cytochromes (le diazinon), n'interfèrent pas obligatoirement avec le développement des progéniteurs erythropoietiques humains, et la synthèse des porphyrines, chez l'homme. L’étude menée sur les effets de mycotoxines montrent que, les progéniteurs erythropoietiques, comme les progéniteurs granulo-monocytaires, sont des cibles des trichothécènes, toxines responsables de troubles hématologiques, mais ne sont pas sensibles aux effets de la fumonisine B1. Les applications réalisées dans le cadre de l'évaluation de la toxicité de xénobiotiques sur l'érythropoïèse in vitro, permettent de valider les méthodes mises au point et de justifier de leur utilisation en toxicologie alimentaire et environnementale.

Les cellules érythroleucémiques de Friend sont un bon modèle de différenciation érythroi͏̈de inductible pour étudier l'expression des gènes au cours de la différenciation érythroi͏̈de. En effet ces cellules sont des précurseurs érythroi͏̈des bloqués à un stade précoce de la différenciation érythroi͏̈de capables de se différencier sous l'action d'inducteurs chimiques tels que le DMSO. Les cellules traitées par le DMSO subissent des changements phénotypiques qui ressemblent à ceux observés dans l'érythropoi͏̈èse normale. Ces cellules induites sont engagées irréversiblement vers la différenciation érythroi͏̈de terminale, conduisant à la formation de cellules spécialisées dans la production d'hémoglobine ayant perdu leur potentiel prolifératif. .
Friend murine erythroleukaemia cells are a useful model for studying gene expression during erythroid differentiation. These cells are erythroid precursors blocked at a relatively early stage in erythroid differentition and are able to differentiate by exposure to chemical inducers such as DMSO. DMSO-treated cells undergo phenotypic changes that resemble the final stages of normal erythropoiesis. Induced cells commit towards terminal erythroid differentiation, leading to the formation of cells which synthesize haemoglobin with a loss of proliferative capacity. .

L'érythropoïèse, processus de formation des érythrocytes à partir de cellules souches hématopoïétiques, requiert l'activation d'un programme transcriptionnel spécifique. Le facteur de transcription répresseur Gfi-1B est essentiel au bon déroulement de l'érythropoïèse puisque les souris invalidées pour ce gène meurent in utero par absence totale d'hématies. L'objectif de mes recherches doctorales était de caractériser les fonctions et les modes d'action du facteur de transcription Gfi-1B au cours de l'érythropoïèse adulte. Mes résultats montrent : l/ que l'expression de Gfi-1B augmente dans les stades initiaux et reste élevée jusqu'aux stades terminaux de la différenciation érythroïde adulte humaine. La diminution du recrutement des co-répresseurs de Gfi-1B au niveau de son propre promoteur permet le maintien de son activité transcriptionnelle au cours de la différenciation érythroïde. Il que la protéine HMGB2 est indispensable à l'érythropoïèse en contrôlant le niveau d'expression de Gfi-1B. 3/ que Gfi-lB est indispensable à l'érythropoïèse au niveau des progéniteurs bipotents érythro-mégacaryocytaires en régulant la signalisation TGF-(3 via le contrôle de l'expression du récepteur de type III du TGF-P, un gène cible de Gfi-1B. 4/ que la répression transcriptionnelle par le complexe LSDl/CoREST/HDAC nécessite la méthylation d une isoforme de Gfî-lB. De manière intéressante, une diminution d'expression de Gfi-1B et de son isoforme ont été mis en évidence chez la plupart des patients myelodysplasiques
Erythropoiesis, process of erythrocytes production from hematopoietic stem cells, involves the activation of a specific transcriptional program. The transcriptional represser Gfi-1B is essential for erythropoiesis as mice knocked-out for this gene die in utero because of an absence of red cells. The aim of my doctoral researches was to study and characterize functions and actions of the transcription factor Gfi-1B during adult erythropoiesis. My results have shown: II that Gfi-1B expression increases strongly during erythroid differentiation and stays high till terminal stages. Decrease of Gfi-1B co-repressor recruitment on its own promoter allows its transcriptional activity throughout erythroid differentiation. 2/ that HMGB2 protein is necessary for erythropoiesis by controlling Gfi-1B expression 3/ that Gfi-1B is necessary at the bipotent erythro-megakaryocytic progenitor stage by regulating TGF-P signalling via the control of the expression of TGF-P receptor type III, a Gfi-1B target gene. 4/ that transcriptional repression by the LSDl/CoREST/HDAC complex involves the methylation of a Gfi-1B isoform. Interestingly, a decrease hi the Gfi-1B expression and its isoform was shown in most of the erythroid progenitors from myelodysplasic patients

La production des cellules sanguines ou hématopoïèse implique la survie, la prolifération et la différenciation de cellules progénitrices. Les besoins énergétiques associés dépendent nécessairement du métabolisme du glucose, un facteur de régulation crucial pourtant peu étudié. Du fait que les érythrocytes humains expriment les plus hauts niveaux du transporteur de glucose GLUT1, mes travaux de thèse ont consisté à étudier son rôle au niveau de l'érythropoïèse. Ainsi l'expression de GLUT1 augmente au cours de la différenciation mais sans corrélation avec une augmentation de la captation du glucose. En fait, j'ai pu déterminer que contrairement aux cellules nucléées, les érythrocytes humains, favorisent le transport de l'acide déhydroascorbique (DHA), forme oxydée de la vitamine C, via GLUT1. Ceci semble régulé par la stomatine, une protéine de la membrane érythrocytaire qui lie GLUT1. Nous avons établit que seuls les érythrocytes des espèces incapables de synthétiser la vitamine C (primates supérieurs, chauve-souris frugivore et cochon d'Inde) expriment GLUT1. Sachant que le GLUT1 érythrocytaire permet un recyclage de l'acide ascorbique, sa présence constitue un mécanisme de compensation qui aurait co-évolué avec la défi cience en vitamine C. Nous avons de plus montré que GLUT1 érythrocytaire est curieusement présent à la naissance chez tous les autres mammifères testés et qu'il est ensuite rapidement perdu. Utilisant le modèle murin, j'ai déterminé que GLUT4 est exprimé chez l'adulte mais ne permet pas le transport du DHA. De plus, l'érythropoïèse massive liée à une anémie post-natale entraine l'induction accrue de GLUT4 mais pas de GLUT1. Les processus concomitants de répression de GLUT1 et d'induction de GLUT4 à la naissance sont associés à un changement dans la balance entre les facteurs de transcription Sp1 et Sp3. Cette étude ouvre de nouvelles perspectives, notamment au niveau de l'implication des transporteurs de glucose dans les pathologies érythrocytaires
The generation of blood cells, a process termed hematopoiesis, involves cell survival, proliferation and differentiation. The high levels of energy required in this process suggest that glucose metabolism should be an important regulator, but this question has not been extensively studied. Human erythrocytes express the highest level of the GLUT1 glucose transporter, and my PhD research focused on the role of GLUT1 during erythropoiesis. GLUT1 expression increased during differentiation but was not associated with an increased glucose transport. Indeed, I determined that in contrast to nucleated cells, erythrocytes preferentially transport L-dehydroascorbic acid (DHA), an oxidized form of ascorbic acid (AA). I identifi ed stomatin, an integral erythrocyte membrane protein that binds GLUT1, as regulating the switch from glucose to DHA transport. Notably though, we found that erythrocyte GLUT1 and associated DHA uptake are unique traits of humans and the few other mammals (higher primates, guinea pig and fruit bat) unable to synthesize vitamin C. As erythrocyte GLUT1 allows AA recycling, this constitutes an evolutionary strategy compensating for vitamin C defi ciency. Significantly, we found that erythrocytes from all tested mammalian species express high levels of GLUT1 at birth, a trait that is rapidly lost during the neonatal period. Using a murine model, I determined that GLUT4 is expressed during the adult period but does not permit DHA transport. Moreover, in adult mice, anemia induced erythropoiesis resulted in a dramatic induction of GLUT4, but not GLUT1. The concomitant repression of GLUT1 and induction of GLUT4 was associated with a change in the balance of Sp3/Sp1 transcription factors. This study raises new perspectives in erythropoiesis, notably on the implications of glucose transporters in erythrocyte pathologies

L’érythropoïèse est un processus complexe qui aboutit à la formation de 100 milliards de globules rouges/jour. Elle est finement régulée pour permettre d’adapter la production de globules rouges aux besoins en oxygène des tissus périphériques. La compréhension des processus complexes mis en jeu lors de la régulation de l’érythropoïèse requière l’étude de nouveaux acteurs moléculaires tel que la protéine NACA (chaîne alpha du complexe associé aux polypeptides naissants), mise en évidence comme un régulateur positif de la différenciation érythroïde humaine. Nous avons identifié ERGIC-53 comme nouvel interacteur de NACA. ERGIC-53 est une lectine mannose spécifique membranaire impliquée dans le transport des glycoprotéines du Réticulum Endoplasmique (RE) vers le compartiment ERGIC (Endoplasmic Reticulum Golgi Intermediate Compartment). Nous avons démontré que ERGIC-53 et NACA participent à la régulation du trafficking de l’EPO-R. NACA est aussi un régulateur négatif de l’apoptose médié par FADD. Nous avons initié l’étude de NACA dans les Syndromes Myélodysplasiques de bas risque (ES-MDS) présentant une déficiente de l’érythropoïèse due à l’apoptose des progéniteurs érythroïdes. Nous avons démontré que la transduction de NACA des progéniteurs CD34+ de ES-MDS restore la différenciation érythroïde et augmente la survie des progéniteurs érythroïdes. De plus, cette étude suggère que la quantification du mRNA NACA pourrait être un nouveau marqueur prédictif de réponse au traitement par rhEPO. En conclusion, notre travail a souligné qu’une simple molécule de la machinerie cellulaire est impliquée dans la différenciation érythroïde normale et des ES-MDS
The erythropoiesis is a complex process that leads to the formation of 100 billion red cells per day. It is finely regulated to adjust the production of red blood cells according to oxygen needs of peripheral tissues. To understand the complex processes involve in the regulation of erythropoiesis, it requires the study of molecular actors such as the NACA protein (the alpha chain of the nascent polypeptide-associated complex), highlighted as a positive regulator of erythroid human differentiation. We have identified ERGIC-53 as a novel interactor of NACA. ERGIC-53 is a lectin mannose-specific membrane involved in the transport of glycoproteins from the Endoplasmic Reticulum (ER) to the ERGIC compartment (Golgi Endoplasmic Reticulum Compartment Intermediate). We have shown that ERGIC-53 and NACA are involved in the regulation of trafficking of EPO-R. NACA may be also a negative regulator of apoptosis mediated by FADD. We investigated the role of NACA in early stages of myelodysplastic syndromes (ES-MDS) which have ineffective erythropoiesis due to apoptosis of erythroid progenitors. We have demonstrated that transduction of NACA in CD34 + progenitor cells from ES-MDS restores erythroid differentiation and increased survival of erythroid progenitors. Moreover, this study suggests that the level of mRNA NACA may be a new predictive marker of response to rhEPO treatment. In conclusion, our work highlighted that a molecule of the cellular machinery is involved in erythroid differentiation of both normal and ES-MDS CD34+ cells