L’engagement d’Hypophosphatasie Europe dans le domaine de la recherche est constant depuis sa création en 2004. C’est ainsi que l’association, après avis de son conseil scientifique international, a décidé de soutenir en 2013 un projet de recherche développé par Caroline Fonta (CNRS et Institut des Sciences du Cerveau de Toulouse). Le soutien financier apporté par Hypophosphatasie Europe aura été de 14 300 € sur ce projet.

Rappelons également que ce projet vient prolonger et approfondir une autre étude déjà soutenue en 2006 par l’association (Vidéo filmée lors du Symposium International en mai 2007 à Huningue)

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Les fonctions neuronales de la TNAP : investigations par la métabolomique.

 Les fonctions de la phosphatase alcaline non spécifique des tissus (TNAP) ont été principalement étudiées dans le tissu osseux où cette enzyme joue un rôle essentiel dans l’ossification, comme le montrent les défauts de minéralisation de l’os observés chez les patients hypophosphatasiques. La TNAP est également présente dans les membranes des cellules neuronales, entre autre dans des couches bien définies du cortex cérébral chez l’humain. En relation avec la présence de TNAP au niveau cérébral, il est à noter que des désordres neurologiques sont observés chez les patients hypophosphatasiques : épilepsie dans les formes sévères de la maladie, anxiété et de dépression, troubles du sommeil et asthénie dans les formes adultes de la maladie.

Nous avons entrepris d’analyser le rôle de la TNAP dans le développement et le fonctionnement du cerveau. Dans un premier temps nous avons évalué l’impact d’une invalidation du gène codant pour la TNAP (Akp2), à partir du modèle de souris transgénique généré par l’équipe de Jose-Luis Millán (USA). Nous avons ainsi montré que l’absence d’activité de la TNAP perturbe la formation de la matière blanche et la maturation des synapses dans la matière grise.

Caroline Fonta avec la petite mascotte de l’association dans la poche

Nous nous attachons actuellement à identifier les métabolites (petites molécules formées dans l’organisme) qui seraient différents entre le cerveau de souris normales et celui de souris ayant une activité TNAP réduite. Pour cela nous travaillons en collaboration avec une équipe de chimistes (Groupe de RMN Biomédicale, Université de Toulouse), qui utilisent les potentialités de l’analyse métabolomique par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) du proton. Nos premiers résultats montrent de plus faibles quantités de GABA et d’adénosine chez les souris transgéniques (identifiées par E. Mornet, Laboratoire SESEP, Hôpital de Versailles). Le GABA est le principal neurotransmetteur inhibiteur dans le cerveau ; quant à l’adénosine, elle intervient dans plusieurs voies métaboliques et, en particulier, elle réduit l’activité neuronale au niveau cortical, ce qui lui confère une fonction

Ces résultats indiquent que la TNAP utilise dans le cerveau des substrats similaires à ceux qu’elle utilise dans d’autres tissus (tels que vitamine B6 qui intervient en tant que cofacteur dans la synthèse de nombreux neurotransmetteurs), et qu’elle participe à la synthèse de l’adénosine dans le cerveau, comme cela a été montré récemment dans les circuits de la douleur dans la moelle épinière. Couplés à des enregistrements électrophysiologiques de l’activité neuronale dans des tranches de cerveau in vitro (réalisés au CerCo, CNRS/Université de Toulouse), ces résultats permettent de poser et de tester de nouvelles hypothèses quant à l’implication de la TNAP dans le contrôle de la transmission synaptique.d’anticonvulsif. Elle contrôle également les processus d’inflammation. Ainsi, par la diminution des niveaux de GABA et d’adénosine dans le cerveau, l’excitation neuronale qui n’est plus aussi bien régulée, peut, au moins en partie, contribuer au phénomène épileptique. Par ailleurs un troisième métabolite lié au déficit en vitamine B6 s’accumule dans le cerveau des souris transgéniques.

Des analyses comparatives par RMN sont également en cours à partir de prélèvements sanguins chez des patients hypophosphatasiques. Les prélèvements de 5 patients (2 bébés, 2 enfants, un jeune adulte) ont pu être analysés et comparés à ceux de 3 sujets contrôles; cette étude est toujours en cours et intègre le suivi d’une jeune patiente traitée avec l’enzyme recombinante (Pr JP Salles, Hôpital des Enfants, CHU Purpan, Toulouse).

Ces résultats constitueront un socle de connaissances pour une meilleure interprétation des désordres neurologiques enregistrés chez les patients atteints des formes sévère ou adulte de l’hypophosphatasie.

Caroline Fonta

Laboratoires impliqués :

• Equipe Dynamique du traitement et Intégration corticale (dir C. Fonta , P Barone) / Centre de recherche Cerveau et Cognition (CerCo), UMR5549 CNRS/université P Sabatier Toulouse / CHU Purpan, Pavillon Baudot, BP 25202, 31052 Toulouse Cedex 3

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• Groupe de RMN Biomédicale (dir M Malet-Martino) / Laboratoire de synthèse et Physico-Chimie de Molécules d’Intérêt Biologique, UMR 5068 / CNRS/Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex

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• Equipe RedStress (dir Pr. F. Nepveu) / PHARMA-DEV (Université Paul Sabatier – Institut de Recherche pour le Développement, UMR 152, dir. Pr. N. Fabre) / Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex

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• Pr Etienne Mornet / Unité de Génétique Constitutionnelle Prénatale et Postnatale / Service de Biologie, bat. EFS, Centre Hospitalier de Versailles 2 rue Jean-Louis Forain, 78150 Le Chesnay

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• Pr Jean Pierre Salles / Unité d’Endocrinologie et Maladies osseuses et Centre de Référence des Maladies Rares du Métabolisme du Calcium et du Phosphore, Hôpital des Enfants, CHU de Toulouse / Inserm UMR1043, Centre de Physiopathologie de Toulouse-Purpan (CPTP) / CHU de Toulouse TSA 70034 31059 Toulouse Cedex 09

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• Pr Jose Luis Millan / Burnham Institute for Medical Research / 10901 North Torry Pines Road, La Jolla, CA92037

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