Le syndrome de Rett (RTT) est un trouble génétique lié à l'X et une cause majeure de déficience intellectuelle chez les filles. Les mutations du gène de la protéine 2 de liaison au méthyl-CpG (MECP2) sont la principale cause de la maladie. Malgré les phénotypes neurologiques dominants, la MECP2 est exprimée de manière ubiquitaire dans tout le corps et un certain nombre de phénotypes périphériques tels que la scoliose, la réduction de la densité minérale osseuse et les fractures squelettiques sont également des caractéristiques cliniques courantes et importantes de la maladie. Afin d'explorer si la carence en protéine MeCP2 entraîne une altération des propriétés structurelles et fonctionnelles de l'os et de tester la réversibilité potentielle de tout défaut, nous avons effectué une série de tests histologiques, d'imagerie et biomécaniques de l'os dans un modèle fonctionnel de souris knockout de RTT. Les souris mâles Mecp2 hémizygotes (stop/y) chez lesquelles Mecp2 est réduit au silence dans toutes les cellules et les souris femelles Mecp2(stop/+) chez lesquelles Mecp2 est réduit au silence dans ~50 % des cellules en raison de l'inactivation aléatoire du chromosome X, ont révélé des réductions significatives de la rigidité osseuse corticale, de la microdureté et du module de traction. L'analyse microstructurale a également révélé des altérations à la fois de l'os fémoral cortical et de l'os fémoral spongieux entre les souris de type sauvage et les souris déficientes en MeCP2. De plus, l'absence de silence de Mecp2 chez les souris adultes ayant subi une délétion de la cassette stop induite par la crème a entraîné une restauration des propriétés biomécaniques (rigidité, microdureté) vers les niveaux de type sauvage. Ces résultats montrent que la carence en MeCP2 entraîne des altérations manifestes, mais potentiellement réversibles, de l'intégrité biomécanique de l'os et souligne l'importance de cibler les phénotypes squelettiques dans l'examen du développement de thérapies pharmacologiques et géniques.

El síndrome de Rett (RTT) es un trastorno genético ligado al cromosoma X y una de las principales causas de discapacidad intelectual en las niñas. Las mutaciones en el gen de la proteína de unión a metil-CpG 2 (MECP2) son la causa principal del trastorno. A pesar de los fenotipos neurológicos dominantes, MECP2 se expresa de forma ubicua en todo el cuerpo y una serie de fenotipos periféricos como la escoliosis, la reducción de la densidad mineral ósea y las fracturas esqueléticas también son características clínicas comunes e importantes del trastorno. Con el fin de explorar si la deficiencia de proteína MeCP2 da como resultado propiedades estructurales y funcionales alteradas del hueso y para probar la reversibilidad potencial de cualquier defecto, hemos realizado una serie de pruebas histológicas, de imagen y biomecánicas del hueso en un modelo de ratón knockout funcional de RTT. Tanto los ratones machos hemicigotos Mecp2(stop/y) en los que Mecp2 está silenciado en todas las células como los ratones hembra Mecp2(stop/+) en los que Mecp2 está silenciado en ~50% de las células como consecuencia de la inactivación aleatoria del cromosoma X, revelaron reducciones significativas en la rigidez ósea cortical, la microdureza y el módulo de tracción. El análisis microestructural también reveló alteraciones en el hueso femoral cortical y esponjoso entre ratones de tipo salvaje y con deficiencia de MeCP2. Además, la no silenciación de Mecp2 en ratones adultos con deleción de casete de parada mediada por cre dio como resultado una restauración de las propiedades biomecánicas (rigidez, microdureza) hacia los niveles de tipo salvaje. Estos resultados muestran que la deficiencia de MeCP2 da como resultado alteraciones manifiestas, pero potencialmente reversibles, en la integridad biomecánica del hueso y destaca la importancia de dirigirse a los fenotipos esqueléticos al considerar el desarrollo de terapias farmacológicas y basadas en genes.

Rett syndrome (RTT) is an X-linked genetic disorder and a major cause of intellectual disability in girls. Mutations in the methyl-CpG binding protein 2 (MECP2) gene are the primary cause of the disorder. Despite the dominant neurological phenotypes, MECP2 is expressed ubiquitously throughout the body and a number of peripheral phenotypes such as scoliosis, reduced bone mineral density and skeletal fractures are also common and important clinical features of the disorder. In order to explore whether MeCP2 protein deficiency results in altered structural and functional properties of bone and to test the potential reversibility of any defects, we have conducted a series of histological, imaging and biomechanical tests of bone in a functional knockout mouse model of RTT. Both hemizygous Mecp2(stop/y) male mice in which Mecp2 is silenced in all cells and female Mecp2(stop/+) mice in which Mecp2 is silenced in ~50% of cells as a consequence of random X-chromosome inactivation, revealed significant reductions in cortical bone stiffness, microhardness and tensile modulus. Microstructural analysis also revealed alterations in both cortical and cancellous femoral bone between wild-type and MeCP2-deficient mice. Furthermore, unsilencing of Mecp2 in adult mice cre-mediated stop cassette deletion resulted in a restoration of biomechanical properties (stiffness, microhardness) towards wild-type levels. These results show that MeCP2-deficiency results in overt, but potentially reversible, alterations in the biomechanical integrity of bone and highlights the importance of targeting skeletal phenotypes in considering the development of pharmacological and gene-based therapies.

متلازمة ريت (RTT) هي اضطراب وراثي مرتبط بـ X وسبب رئيسي للإعاقة الذهنية لدى الفتيات. الطفرات في جين البروتين 2 المرتبط بالميثيل- CPG (MECP2) هي السبب الرئيسي للاضطراب. على الرغم من الأنماط الظاهرية العصبية السائدة، يتم التعبير عن MECP2 في كل مكان في جميع أنحاء الجسم، كما أن عددًا من الأنماط الظاهرية المحيطية مثل الجنف وانخفاض كثافة المعادن في العظام وكسور الهيكل العظمي هي أيضًا سمات سريرية شائعة ومهمة للاضطراب. من أجل استكشاف ما إذا كان نقص بروتين MeCP2 يؤدي إلى تغيير الخصائص الهيكلية والوظيفية للعظام واختبار إمكانية عكس أي عيوب، أجرينا سلسلة من الاختبارات النسيجية والتصويرية والميكانيكية الحيوية للعظام في نموذج ماوس بالضربة القاضية وظيفي من RTT. كشفت كل من الفئران الذكور شبه الزيجوت Mecp2 (توقف/ص) التي يتم فيها إسكات Mecp2 في جميع الخلايا والفئران الإناث Mecp2 (توقف /+) التي يتم فيها إسكات Mecp2 في حوالي50 ٪ من الخلايا نتيجة لتعطيل الكروموسوم X العشوائي، عن انخفاضات كبيرة في صلابة العظام القشرية والصلابة الدقيقة ومعامل الشد. كما كشف التحليل الهيكلي الدقيق عن تغييرات في كل من عظم الفخذ القشري والإسفنجي بين الفئران من النوع البري والفئران التي تعاني من نقص في MeCP2. علاوة على ذلك، أدى عدم إسكات Mecp2 في حذف كاسيت الإيقاف بوساطة الفئران البالغة إلى استعادة الخصائص الميكانيكية الحيوية (الصلابة، الصلابة الدقيقة) نحو مستويات من النوع البري. تظهر هذه النتائج أن نقص MeCP2 يؤدي إلى تغييرات علنية، ولكن يمكن عكسها، في السلامة الميكانيكية الحيوية للعظام ويسلط الضوء على أهمية استهداف الأنماط الظاهرية الهيكلية في النظر في تطوير العلاجات الدوائية والجينية.