PCSK9 ˸ études physiopathologiques et moléculaires

Les maladies cardiovasculaires (MCV) dont fait partie l'athérosclérose, sont la principale cause de décès dans le monde et sont responsables de 17,9 millions de victimes chaque année. L'hypercholestérolémie est l'une des causes majeures de MCV et touche 1 sujet sur 20 dans la population générale. L'hypercholestérolémie familiale à transmission autosomique dominante (ADH) est caractérisée par une élévation des taux plasmatiques de cholestérol total et de LDL-C. Elle est due à des mutations dans 4 gènes principaux : LDLR, APOB, PCSK9 et APOE. La prévalence de cette maladie varie entre 1 sur 219 et 1 sur 300 et elle est plus fréquente dans certaines populations dû à la présence de mutations à effet fondateur. Au-delà de son rôle dans le catabolisme du récepteur des LDL au niveau hépatique, des études récentes ont mis en évidence d'autres mécanismes qui impliquent PCSK9 (Proprotéine Convertase Subtilisine/Kexine type 9) dans le développement de l'athérosclérose indépendamment de son impact sur les lipides. L'objectif principal de cette thèse est donc d'élucider le rôle joué par PCSK9 dans le développement des MCV et cela sur le plan physiopathologique et moléculaire. La première partie de ce travail porte sur la datation de la mutation p.(Ser127Arg) localisée dans l'exon 2 de PCSK9. Cette mutation a été exclusivement rapportée chez des patients ADH français et représente 67% des variants PCSK9 en France révélant un effet fondateur. Le génotypage des marqueurs polymorphes autour de la mutation m'a permis d'identifier un haplotype commun aux porteurs de la mutation. Grâce à une méthode de datation basée sur la probabilité et qui utilise des marqueurs polymorphes, nous avons pu estimer l'âge de l'ancêtre commun le plus récent à 1700 ans.Dans la deuxième partie, j'ai dosé les taux plasmatiques de PCSK9 dans une cohorte d'écoliers libanais dans le but d'évaluer la distribution des taux de PCSK9 et leur corrélation avec les paramètres lipidiques. Parallèlement à l'étude de PCSK9 dans l'hypercholestérolémie, la troisième partie de ce travail comprend la description de la localisation de la PCSK9 à différents stades de l'athérosclérose et l'étude de son effet sur les capacités d'endocytose du cholestérol par les cellules musculaire lisses vasculaires (CMLv) primaires. Grâce à la bio banque cardiovasculaire mise en place dans notre unité de recherche, des aortes à différents stades de l'athérosclérose et des CMLv ont été isolées à partir des coeurs humains explantés. Ce projet de recherche a permis de montrer que la PCSK9 plasmatique, en étant corrèlée positivement aux taux de cholestérol (total, LDL et non-HDL), pourrait être un biomarqueur des MCV chez les enfants, et qu'elle est pénètre la paroi artérielle à travers la circulation où elle est retrouvée dans les CMLv au niveau de l'intima des aortes athéramoteuses humaines. L'étude des CMLv primaires a montré qu'elles n'expriment pas PCSK9 mais peuvent l'internaliser, très probablement par les récepteurs scavengers exprimés par les CMLv notamment le récepteur LRP1 (LDL receptor related protein 1). L'identification d'un rôle direct de PCSK9 dans l'initiation de l'athérosclérose permettrait d'étendre l'utilisation des anti-PCSK9 du traitement des hypercholestérolémies à la prévention de l'athérosclérose.