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Chromosomes : nomenclature et caryotype
La cellule est l’unité structurale et fonctionnelle du corps humain et héberge l’information génétique ou l’ADN qui est réparti chez l’Homme en 46 chromosomes. L’espèce humaine comporte 23 paires de chromosomes homologues, l’un d’origine maternel et l’autre d’origine paternel : 22 paires d’autosomes et une paire de gonosomes. Chaque chromosome est ainsi constitué de deux chromatides-sœurs reliées par un centromère qui assure entre autres la migration des chromosomes vers les pôles (Trask, 2002 ; Rotureau, 2012). Selon la nomenclature de l’ISCN (1981), les chromosomes sont numérotés de 1 à 22 en fonction de leur taille et de la position du centromère tandis que les deux chromosomes sexuels sont nommés X et Y. La formule chromosomique comporte toujours le nombre total de chromosomes suivi d’une virgule puis, sans espace, de l’énumération des chromosomes sexuels. Par ailleurs, pour localiser une ou plusieurs anomalies sur les chromosomes, une nomenclature internationale a été mise en place basée sur une subdivision du chromosome en bras, régions, bandes, sous-bandes voire même sous sous bandes . Ainsi le caryotype normal est désigné 46,XX chez la femme et 46,XY chez l’homme. C’est ainsi que la présence de clones divers est énumérée dans l’ordre décroissant du nombre de chromosomes clonal.
Les anomalies chromosomiques et leurs impacts sur la vie de l’Homme
On appelle anomalie ou aberration chromosomique toute anomalie du nombre (absence ou présence d’un chromosome) ou de la structure (remaniements d’un ou de plusieurs chromosomes) des chromosomes, ces anomalies pouvant être constitutionnelles ou acquises, équilibrées ou non (Julian, 2010). Ces anomalies chromosomiques sont très nombreuses et peuvent toucher tous les chromosomes. En effet, la cellule normale subit une série de divisions successives, ce qui peut induire des modifications de son patrimoine génétique, favorisant l’apparition d’une cellule anormale et de ce fait une anomalie génétique et ce malgré les possibilités de réparation de ces erreurs au niveau de l’ADN. Selon le chromosome concerné et le type de pathologie (mosaïque ou non) l’individu affecté sera viable ou non, ces derniers cas étant mis en cause dans les nombreux cas d’avortements spontanés observés (Gadji, 2005).
En effet, dans les avortements du 1er trimestre, qui représentent 15% des grossesses reconnues, la proportion d’anomalies chromosomiques est de 60%. Ce chiffre diminue jusqu’à 5% dans les avortements tardifs et chez les enfants mort-nés. A la naissance, seul 0,6 à 0,9% des enfants vivants sont porteurs d’une anomalie chromosomique identifiable par le caryotype classique (Sanlaville et Turleau, 2011). Au total on dénombre environ 6000 à 8000 maladies génétiques dans le monde dont les causes sont aussi diverses que les symptômes qui en découlent (Villani, 2014).
Aneusomies ou anomalies de structure
L’aneusomie se définie comme une anomalie de structure d’un chromosome ou d’un gène, par perte ou gain de matériel génétique. Elle implique des cassures suivies de réarrangements le plus souvent aberrants. On distingue les anomalies équilibrées c’est-à-dire sans perte ni gain de matériel chromosomique (les translocations réciproques, les inversions) et les anomalies déséquilibrées (les délétions, les duplications, les insertions et les isochromosomes) (Julian, 2010). Lorsque ces anomalies sont causées par des mutations ponctuelles, on parle alors de maladies géniques. En effet, à l’échelle du gène, ces anomalies sont surtout des substitutions qui consistent en un remplacement d’un nucléotide par un autre.
Il peut égalements’agir d’insertion et/ou de délétions de quelques nucléotides et parfois jusqu’à quelques dizaines ou centaines de nucléotides. En règle générale, la gravité des manifestations cliniques dépend du nombre et de l’importance fonctionnelle des gènes impliqués dans le segment chromosomique en excès ou en défaut (Gadji, 2005) avec à la clé parfois des maladies génétiques rares. Il devient alors important de comprendre le mécanisme de survenue de ces anomalies.
Principales causes d’apparition de ces anomalies chromosomiques
En général les principales causes d’aneuploïdies homogènes sont dues soit à des accidents de ségrégation en méiose I ou II (pendant le processus qui aboutit à la formation des cellules reproductrices) soit lors des premières divisions mitotiques du zygote après la fécondation . Dans le cas des aneuploïdies en mosaïque leur survenue est plutôt due à des accidents de ségrégation lors des mitoses post-zygotiques (O’Connor, 2008) expliquant ainsi le fait que certains autosomes (8, 9, 20, 22 principalement) soient compatibles avec la survie en plus des pathologies plus largement connues. Dans le cas des aneuploïdies touchant les gonosomes, l’inactivation du chromosome X et le faible contenu génétique du chromosome Y semble jouer un rôle important dans la survie de ces types d’aneuploïdies (Belmokhtar, 2014). Des études ont montré que des mauvaises ségrégations méiotiques sont habituellement accidentelles, mais peuvent cependant être favorisées par certains facteurs tels que l’accroissement de l’âge maternel ou par l’existence de ces remaniements chromosomiques chez l’un des parents (Turleau et Vekemans, 2005). Tandis que les anomalies de nombre résultent d’une mauvaise répartition des chromosomes lors d’une division cellulaire, les anomalies de structure impliquent plutôt une ou plusieurs cassures chromosomiques suivies d’un réarrangement anormal (Sanlaville et Turleau, 2011). Dans le cas des translocations , elles peuvent être de novo (elle n’est pas présente dans l’ensemble des cellules des parents, mais nouvellement apparue chez l’enfant), ou bien être héritées d’un des deux parents (Benkhalifa et al., 2002 ; Rondal, 2010).
Diverses causes sont explorées ou connues pour entrainer l’apparition de ces réarrangements dont l’exposition à des produits ou rayonnements mutagènes ou alors suite à l’exposition à des dangereux polluants.
Aneuploïdies impliquant les autosomes
Nous retrouvons essentiellement les trisomies étant donné que les monosomies touchant les autosomes ne sont pas viables (Sefiani, 2011) et sont souvent responsables de fausses couches spontanées. En effet, une conception sur deux s’interrompt pour des raisons chromosomiques. La trisomie est donc une anomalie génétique qui se caractérise par la présence d’un fragment ou d’un chromosome entier en trois exemplaires au lieu de deux. Il existe plusieurs types de trisomie en fonction de la paire de chromosomes touchée. Si en théorie, toute paire peut être concernée, lorsqu’il s’agit de chromosomes de grandes tailles, la présence de ce chromosome supplémentaire entraine trop de modifications pour que l’embryon soit viable. Au final, seules trois trisomies autosomiques sont viables à l’état homogène dans l’espèce humaine : il s’agit des trisomies 21, 13 et 18 tandis que la trisomie 8 est la seule trisomie autosomique viable à l’état de mosaïque (BELMOKHTAR, 2014).
Trisomie 21 (Syndrome de Down) : C’est la maladie génétique la plus fréquemment rencontrée et est responsable du déficit intellectuel le plus fréquent à la naissance, avec approximativement une naissance sur 800 (Mattei et al., 1980 ; Herve et al., 2014). Egalement appelée syndrome de Down, elle a été la première aberration chromosomique décrite chez l’Homme (Lejeune et al., 1959) et c’est l’une des anomalies chromosomiques viables les plus courantes chez les enfants.
Elle se définit par la présence totale ou partielle d’un chromosome 21 surnuméraire (Belmokhtar et al., 2014). Elle survient sans aucun antécédent familial dans la grande majorité des cas mais est souvent reliée avec un âge maternel élevé. Il en existe plusieurs formes, libres (homogène et en mosaïque), par translocation ou partielle. A 95%, elle est induite par la non-disjonction du chromosome 21 au cours de la méiose lors de la formation des spermatocytes et ovocytes . Environ 4% des personnes atteintes du syndrome de Down ont une translocation avec le chromosome homologue ou une translocation avec un autre chromosome à l’exemple de t(14 ;21) qui est la plus fréquente (Petersen et al., 1991), de t(15 ;21) ou encore de t(13 ;21) tels que décrits par Lejeune (1963); à un tiers de ces cas, il est également dû à la transmission d’une translocation présente chez l’un des parents. Le reste des personnes atteintes de syndrome de Down ont des formes en mosaïque causées par la non-disjonction des chromosomes 21 se produisant chez l’embryon après la fécondation (Tyler et Edman, 2004).
Trisomie 13 (Syndrome de Patau) : La trisomie 13 encore appelée syndrome de Patau est caractérisée par une association de malformations cérébrales (Holoprosencéphalie), de dysmorphie faciale, d’anomalies oculaires, de polydactylie post-axiale (Castilla et al., 1998 ; Kunwar et al., 2016), de malformations viscérales (cardiopathie) et d’un retard psychomoteur très sévère (Lafourcade et al., 1964). C’est une anomalie chromosomique due à la présence d’un chromosome supplémentaire (Patau et al., 1960). Dans 20% des cas, il s’agit d’une translocation robertsonienne, le chromosome 13 surnuméraire étant attaché sur un autre chromosome acrocentrique (les chromosomes 13, 14, 15, 21 ou 22). La trisomie 13 est rarement due à une translocation réciproque entre le 13 et un chromosome non acrocentrique (Verloes, 2008). La survenue de la trisomie 13, est estimée en générale entre 1 à 5000 et 1 à 29000 naissances (Tsukada et al., 2012). Plus de 95% des fœtus atteints décèdent in utero et chez les bébés qui naissent, la moitié décède le premier mois et 90% avant l’âge de 1 an suite à des complications cardiaques, rénales ou neurologiques (Verloes, 2008).
Table des matières
Introduction
Chapitre 1: Synthèse bibliographique
1.1. Chromosomes : nomenclature et caryotype
1.2 Les anomalies chromosomiques et leurs impacts sur la vie de l’Homme
1.2.1.1 Aneuploïdies impliquant les autosomes
1.2.1.1.1 Trisomie 21 (Syndrome de Down)
1.2.1.1.2 Trisomie 13 (Syndrome de Patau)
1.2.1.1.3 Trisomie 18 (Syndrome d’Edwards)
1.2.1.1.4 Trisomie 8 (Syndrome de Warkany)
1.2.1.2 Aneuploïdies impliquant les gonosomes
1.2.1.2.1. Syndrome de Klinefelter
1.2.1.2.2. Syndrome de Turner
1.2.1.2.3. Syndrome triple X
1.2.1.2.4. Syndrome double Y
1.2.2 Aneusomies ou anomalies de structure
1.3 Principales causes d’apparition de ces anomalies chromosomiques
Chapitre 2: Matériel et Méthodes
2.1. Cadre d’étude
2.2. Population d’étude
2.3. Méthodologie
Chapitre 3: Résultats et Discussion
3.1. Résultats
Un total de 88 patients ont été rencontrés parmi lesquels 20 patients ont fait l’objet de la présente étude
3.1.1. Données épidémiologiques
3.1.2. Données génétiques
3.1.2.1. Les Aneuploïdies des autosomes
3.1.2.2. Les Aneuploïdies des gonosomes
3.1.2.3. Les Aneusomies.
3.1.2.3.1 Le syndrome de Morris
3.1.2.3.2 Le syndrome de Rokytansky
3.1.2.3.3 Le syndrome de Marfan
3.1.2.3.4 La Leucémie Myéloïde Chronique
3.1.2.3.5 La Leucémie aïgue lymphoblastique
3.1.3. Relation Génotype-phénotype
3.2. Discussion
3.2.1. Las anomalies des autosomes
3.2.2. Les anomalies des gonosomes
3.2.3. Les aneusomies
Conclusion et perspectives
Références Bibliographiques
Webographie
