Rôle de la méthylation de l’ADN dans la régulation de l’expression des gènes 15-LOX-1 et 15-LOX-2 dans le cartilage

Abstract

L’arthrose se caractérise, entre autres, par la dégradation du cartilage articulaire et l’inflammation de la synoviale. Ces caractéristiques sont dues à l’augmentation de la synthèse des médiateurs pro-inflammatoires et cataboliques. Les mécanismes moléculaires, qui en sont à l’origine, ne sont pas bien connus.

Des études préliminaires ont montré que l’expression des gènes 15-LOXs, ayant un rôle anti-catabolique et anti-inflammatoire, est diminuée dans le cartilage arthrosique. Notre hypothèse est que la méthylation d’ADN des promoteurs proximaux des gènes 15-LOX-1 et 15-LOX-2 inhibe leurs expressions dans le cartilage arthrosique. Notre objectif est de déterminer s’il y a une corrélation entre leur expression et la méthylation de leurs promoteurs.

L’expression de ces gènes, dans les cartilages arthrosiques et non arthrosiques, a été évaluée par immunohistochimie et RT-PCR en temps réel. L’effet de la déméthylation par l’AZA-DC, agent déméthylant, sur leur expression a été évalué par RT-PCR. Les taux de méthylation des sites CpG au niveau des promoteurs de la 15-LOX-1(29 sites) et 15-LOX-2 (12 sites), dans les cartilages arthrosiques dégradés ou intacts, ont été évalués par pyroséquençage. Nos résultats confirment une diminution de l’expression des gènes 15-LOXs dans le cartilage arthrosique et une augmentation significative de l’expression des gènes 15-LOXs sous l’effet de l’AZA-DC. Nous avons également montré l’absence des différences de méthylation des sites CpG des promoteurs des gènes 15-LOXs entre les cartilages arthrosiques dégradés et intacts. Les taux de méthylation des sites CpG sont globalement faibles. Ces résultats suggèrent que la répression de l’expression de gènes 15-LOXs, dans le cartilage arthrosique n’est pas due à la méthylation d’ADN

Osteoarthritis is characterized, among other things, by the breakdown of articular cartilage and the inflammation of the synovium. These features are due to increased synthesis of pro-inflammatory and catabolic mediators. The molecular mechanisms underlying these changes are poorly known. Preliminary work indicates that the 15-LOXs genes have an anti-catabolic and anti-inflammatory role and that their expression is decreased in OA cartilage. Our hypothesis is that DNA methylation of the proximal promoters of the 15-LOX-1 and 15-LOX-2 genes inhibits their expression in OA cartilage. Our goal is to determine whether there is a correlation between their expression and the methylation of their promoters. Expression of these genes in both OA and normal cartilage was evaluated by immunohistochemistry and real-time RT-PCR. The effect of 5-AZA, a demethylating agent, on their expression was evaluated by RT-PCR. The methylation levels of their proximal promoters in degraded or intact osteoarthritic cartilage were evaluated by pyrosequencing. Our results showed a decrease in 15-LOX gene expression in OA cartilage. We also observed a significant increase in 15-LOXs gene expression upon treatment with 5-AZA-DC. In addition, we demonstrated that there were no differences in the methylation levels of CpG sites of 15-LOXs gene promoters between degraded and intact osteoarthritic cartilages. Methylation rates of CpG sites are generally low These results suggest that repression of 15-LOXs gene expression in osteoarthritic cartilage is not due to DNA methylation.