Un Variant Rare Du Gène Extl3 Est Associé À Une Altération De La Voie De Signalisation Wnt Dans Un Nouveau Modèle De Souris De Spondylarthrite Axiale

Introduction Les phénomènes d’ossifications observés dans la spondylarthrite ankylosante (SA) ne sont pas complétement élucidés. Il existe de nombreuses données humaines et issus de modèles animaux suggérant le rôle de la voie Wnt dans l’augmentation de l’ossification endochondrale observé dans la SA. Nous avons identifié par une analyse de liaison dans une famille atteinte d’une forme familiale sévère de spondylarthrite ankylosante, un variant rare du gène EXTL3. Ce gène appartient à la famille des gènes des exostosines et est nécessaire à la synthèse des héparanes sulfates. Nous avons développé un modèle de souris porteur de la mutation Extl3. 2 phénotypes ont été identifiés chez les souris Extl3mut/+ : des lésions ostéoarticulaires de l’articulation sacro-iliaque (SI) et une altération de l’os trabéculaire au rachis et aux articulations SI. Ces anomalies sont associées à une accélération de la différenciation chondrocytaire et une désorganisation de la structure cartilagineuse de l’articulation SI, ainsi qu’une altération de la différenciation et des capacités de minéralisation ostéoblastique. L’objectif est d’étudier l’implication de la voie Wnt, ainsi que les effets de sa modulation, dans le phénotype du modèle murin Extl3 de axSpA. Matériels et méthodes Une étude immunohistochimique (IHC) a été réalisée par marquage de Tcf1 (facteur de transcription de la voie Wnt) sur les articulations SI de souris Extl3mut/+ en comparaison à des souris Extl3+/+ littermate âgées de 6 mois. In vitro, des cultures primaires ostéoblastiques et chondrocytaire ont été réalisées à différents stades de différenciation. Des expérimentations de RNASeq, qPCR et Western Blot (WB) ont été réalisées sur ces différents temps de culture. Résultats Les résultats du RNAseq montrent aux stades ultimes de différenciation chondrocytaire et ostéoblastique une forte sur-expression des inhibiteurs naturels de la voie Wnt, Dkk-1 et Sclérostine. L’étude en qPCR des cultures cellulaires aux différents stades de différenciation montrent une surexpression de différents gènes impliqués dans la voie Wnt telle que bêta-catenine, ou Tcf7. L’accélération de la différenciation chondrocytaire semble associée à des modification d’expression des acteurs Wnt 3, Wnt 4, Wnt 5a et Wnt 5b. L’étude IHC de Tcf1 sur les articulations SI de souris Extl3mut/+ âgées de 6 mois montre une nette augmentation du marquage dans les colonnes chondrocytaires et l’os sous-chondral. La surexpression de Tcf1 dans le génotype Extl3mut/+ a été confirmée en WB sur des cultures ostéoblastiques au stade terminal de différenciation (J21). Conclusion Nos résultats suggèrent que la mutation de Extl3 est associée à une altération de la signalisation Wnt à la fois dans les ostéoblastes et les chondrocytes. Ces résultats confirment des données de la littérature, issus de modèle murin ou d’étude de sérum humain. Afin de confirmer l’implication de la voie Wnt dans le phénotype observé, nous allons étudier l’impact de son inhibition in vitro dans les cultures primaires avec 3 inhibiteurs spécifiques (Dkk-1, sFRP2, PKF 118-310), ciblant différentes étapes de la voie de signalisation. Ces résultats pourraient permettre à terme d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques ciblant spécifiquement les mécanismes d’ossification dans la SA.