Les obésités monogéniques et syndromiques sont des formes rares d'obésité, dont tous les facteurs génétiques ne sont pas connus. Quelle est l'implication des mutations du gène LEPR dans l'obésité sévère? Un séquençage de LEPR a été réalisé chez 535 sujets obèses Français.En France, les mutations homozygotes de LEPR ne sont pas rares (2,24%) et se caractérisent par une obésité extrême à début très précoce, troubles du comportement alimentaire et anomalies endocriniennes. En particulier, une nouvelle mutation ?exon6- 8 a été identifiée chez 6 sujets originaires de l'île de La Réunion, suggérant un effet isolat. La perte de poids après chirurgie bariatrique était très variable. Enfin, les sujets hétérozygotes ne présentaient pas de phénotype intermédiaire, avec une obésité inconstante sans anomalies endocriniennes. Quels sont les autres gènes impliqués dans les obésités syndromiques? Un séquençage d'exome a été réalisé chez 8 sujets avec obésité sévère et précoce et retard mental. Puis un variant a été génotypé chez 43 sujets atteints d'obésité syndromique, 178 ayant une obésité commune et 195 non obèses. Onze variants géniques ont été identifiés et étaient impliqués dans 4 voies physiopathologiques: neurogénèse, excitabilité neuronale/neurotransmission, remodelage de la chromatine, fonction ciliaire. Au vu de son potentiel effet délétère, un variant de MYT1L a été sélectionné et détecté chez 11,76% des patients ayant une obésité syndromique, 19,66% des enfants ayant une obésité commune et 6,67% des témoins suggérant un polymorphisme fréquent. Les sujets non porteurs avaient plus de probabilité d'avoir un IMC normal, suggérant le rôle de MYT1L dans le développement de l'obésité. / Monogenic and syndromic obesities are rare forms of obesity, which all genetic factors are not yet known.What is the implication of LEPR gene mutations in severe obesity?A direct sequencing of the LEPR gene was performed in 535 obese French subjects.In France, homozygous LEPR mutations are not rare (2.24%) and are characterized by extreme early-onset obesity, food impulsivity and endocrine disorders. Especially, we identified a new LEPR mutation Δexon6- 8 in 6 subjects originated from Reunion Island, suggesting a founder effect. Results concerning weight loss surgery were inconsistent in homozygous LEPR mutation carriers. Heterozygous LEPR mutation carriers exhibited no intermediate phenotype, with inconstant obesity and without endocrine abnormality. What are the other genes involved in syndromic obesities?A whole-exome sequencing was performed in 8 subjects with severe early-onset obesity and mental delay. Then a variant was genotyped in 43 subjects with syndromic obesity, 178 with common obesity and 195 nonobese controls.Eleven genic variants were identified and are implicated in 4 physiopathological pathways: neurogenesis, neuronal excitability/neurotransmission, chromatin remodelling, ciliary function. Because of its potential deleterious effect, a MYT1L variant was selected and detected in 11.76% of patients with syndromic obesity, 19.66% of children with common obesity, and 6.67% of controls, suggesting a common polymorphism. Non-carriers subjects had more probability to have a normal BMI, suggesting the role of MYT1L in obesity development.

L'hypothyroïdie congénitale par dysgénésie thyroïdienne (HCDT, ectopie dans plus de 80 %) a une prévalence de 1 cas sur 4000 naissances vivantes. L’HCDT est la conséquence d'une défaillance de la thyroïde embryonnaire à se différencier, à se maintenir ou à migrer vers sa localisation anatomique (partie antérieure du cou), qui aboutit à une absence totale de la thyroïde (athyréose) ou à une ectopie thyroïdienne (linguale ou sublinguale). Les HCDT sont principalement non-syndromiques (soit 98% des cas sont non-familiale), ont un taux de discordance de 92% chez les jumeaux monozygotes, et ont une prédominance féminine et ethnique (i.e., Caucasienne). La majorité des cas d’HCDT n’a pas de cause connue, mais est associée à un déficit sévère en hormones thyroïdiennes (hypothyroïdie). Des mutations germinales dans les facteurs de transcription liés à la thyroïde (NKX2.1, FOXE1, PAX8, NKX2.5) ont été identifiées dans seulement 3% des patients atteints d’HCDT sporadiques et l’analyse de liaisons exclue ces gènes dans les rares familles multiplex avec HCDT. Nous supposons que le manque de transmission familiale claire d’HCDT peut résulter de la nécessité d’au moins deux « hits » génétiques différents dans des gènes importants pour le développement thyroïdien. Pour répondre au mieux nos questions de recherche, nous avons utilisé deux approches différentes: 1) une approche gène candidat, FOXE1, seul gène impliqué dans l’ectopie dans le modèle murin et 2) une approche en utilisant les techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) afin de trouver des variants génétiques pouvant expliquer cette pathologie au sein d’une cohorte de patients avec HCDT. Pour la première approche, une étude cas-contrôles a été réalisée sur le promoteur de FOXE1. Il a récemment été découvert qu’une région du promoteur de FOXE1 est différentiellement méthylée au niveau de deux dinucléotides CpG consécutifs, définissant une zone cruciale de contrôle de l’expression de FOXE1. L’analyse d’association basée sur les haplotypes a révélé qu’un haplotype (Hap1: ACCCCCCdel1C) est associé avec le HCDT chez les Caucasiens (p = 5x10-03). Une réduction significative de l’activité luciférase est observée pour Hap1 (réduction de 68%, p<0.001) comparé au promoteur WT de FOXE1. Une réduction de 50% de l’expression de FOXE1 dans une lignée de cellules thyroïdienne humaine est suffisante pour réduire significativement la migration cellulaire (réduction de 55%, p<0.05). Un autre haplotype (Hap2: ACCCCCCC) est observé moins fréquemment chez les Afro-Américain comparés aux Caucasiens (p = 1.7x10-03) et Hap2 diminue l’activité luciférase (réduction de 26%, p<0.001). Deux haplotypes distincts sont trouvés fréquemment dans les contrôles Africains (Black-African descents). Le premier haplotype (Hap3: GTCCCAAC) est fréquent (30.2%) chez les contrôles Afro-Américains comparés aux contrôles Caucasiens (6.3%; p = 2.59 x 10-9) tandis que le second haplotype (Hap4: GTCCGCAC) est trouvé exclusivement chez les contrôles Afro-Américains (9.4%) et est absent chez les contrôles Caucasiens (P = 2.59 x 10-6). Pour la deuxième approche, le séquençage de l’exome de l’ADN leucocytaire entre les jumeaux MZ discordants n’a révélé aucune différence. D'où l'intérêt du projet de séquençage de l’ADN et l’ARN de thyroïdes ectopiques et orthotopiques dans lesquelles de l'expression monoallélique aléatoire dans a été observée, ce qui pourrait expliquer comment une mutation monoallélique peut avoir des conséquences pathogéniques. Finalement, le séquençage de l’exome d’une cohorte de 36 cas atteints d’HCDT a permis d’identifier de nouveaux variants probablement pathogéniques dans les gènes récurrents RYR3, SSPO, IKBKE et TNXB. Ces quatre gènes sont impliqués dans l’adhésion focale (jouant un rôle dans la migration cellulaire), suggérant un rôle direct dans les défauts de migration de la thyroïde. Les essais de migration montrent une forte diminution (au moins 60% à 5h) de la migration des cellules thyroïdiennes infectées par shRNA comparés au shCtrl dans 2 de ces gènes. Des zebrafish KO (-/- et +/-) pour ces nouveaux gènes seront réalisés afin d’évaluer leur impact sur l’embryologie de la thyroïde. / Congenital hypothyroidism by thyroid dysgenesis (CHTD) is a common disorder with prevalence at birth of 1 in 4000 live births. CHTD is the consequence of a failure of embryonic thyroid to differentiate or to migrate to its anatomical location (front of the neck), which leads to a total lack of thyroid (athyreosis) or an ectopic thyroid (lingual or sublingual). The most common category is ectopic thyroid diagnosis (up 85%). Most cases of CHTD have no known cause, but are associated with severe deficiency of thyroid hormones (hypothyroidism). The clinical diagnosis of hypothyroidism is usually possible only when permanent brain damage is already present. On the other hand, biochemical screening on the second day of life allows initiating replacement therapy from the second week of life, pre-empting severe intellectual deficit associated with the congenital hypothyroidism. Even with early treatment (an average of 9 days), loss of IQ, which is not exclusively due to the severity of hypothyroidism, can still be observed. Molecular markers may identify patients at risk for intellectual deficit (by e.g., genes involved in neuronal migration and the thyroid during development). These patients might benefit from early intervention to stimulate their neurocognitive development. Cases of CHTD are mainly non-syndromic and sporadic (in 98% of cases, there is no other affected in the family), have a discordant rate of 92% in monozygotic twins, and a female and ethnic (Caucasian) dominance. Germline mutations in thyroid-related transcription factors have been identified in only 3% of patients with sporadic CHTD, and linkage analysis has excluded these genes in rare multiplex families with CHTD. In addition, non-penetrating mutations among close relatives (for Nkx2.5 gene) suggest that modifying genes as germline variants de novo copy number (CNV) and / or somatic mutations are associated with CHTD. To respond to this research questions, we used two different approaches: 1) a candidate gene approach studying FOXE1, the only gene involved in ectopic thyroid in the mouse model and, 2) an approach using next generation sequencing techniques (NGS) to find genetic variants that could explain this pathology using a cohort of mostly sporadic CHTD. Variants and genes discovered by these two different approaches have been validated and their functional impact on the thyroid gland was evaluated by several experiments.