Homéostasie calcique et survie des cellules musculaires squelettiques déficientes en dystrophine : effets de la modulation de l'activité et de l'expression des récepteurs à l'inositol trisphosphate
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Abstract EN:
In Duchenne muscular dystrophy, the lack of dystrophin leads to muscle degeneration and progressive weakness. The link between the lack of dystrophin and the cell death is not well established. However, calcium mishandling was observed in dystrophin-deficient muscle cells, involving sarcoplasmic reticulum (SR) calcium stores depending on IP3Rs. Global calcium releases after depolarization and spontaneous calcium events at rest were greater in dystrophin-deficient cells than in mini-dystrophin transfected cells. Theses results were confirmed in primary cultures of myotubes from mdx mouse (animal model of the DMD) comparatively to Bl10 mouse (control mouse). Moreover, the short term and long term IP3 pathway regulation was investigated. This study showed a possible involvement of the calcineurin/NFAT pathway in the IP3R-1 expression. Furthermore, pharmacological regulation of this pathway revealed calcium releases modulation, decrease of IP3R-1 expression and protecting effect against dystrophin-deficient natural cell death. These data suggest the involvement of the IP3Rs calcium mishandling leading to the death of dystrophin-deficient muscle cells. Now, it will be interesting to examine in a deeper way the role of the dystrophin in the modulation of this calcium release pathway.
Abstract FR:
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une pathologie musculaire sévère caractérisée par l'absence d'une protéine : la dystrophine, protéine sous-membranaire permettant de faire le lien entre la matrice extracellulaire et le cystosquelette. La déficience en dystrophine entraine une dégénérescence musculaire progressive conduisant à la mort du patient. Le lien entre l'absence de dystrophine et la mort des cellules musculaires reste encore mal établi. De nombreuses études ont mis en évidence une dérégulation calcique des cellules musculaires squelettiques déficientes en dystrophine, ainsi qu'une implication des stocks intracellulaires de calcium contenu dans le réticulum sarcoplasmique. De plus, le calcium libéré par les récepteurs à l'IP3 (IP3Rs) semblent être impliqué dans cette dérégulation calcique. Dans cette étude, nous avons confirmé la présence d'une libération calcique globale, après stimulation, supérieure dans les cellules sans dystrophine comparativement aux cellules exprimant la mini-dystrophine. De même, au repos, les libérations calciques localisées spontanées sont plus abondantes dans les cellules déficientes en dystrophine. Ces résultats ont également été observés dans les myotubes provenant de culture primaire de souris mdx (modèle animal de la DMD), comparativement aux souris Bl10 (souris contrôles). Afin d’étudier la régulation de la libération de calcium, des expérimentations de libération calcique artificielle par la méthode de photolyse de calcium encagé ont été menées à différents stades de maturation des cellules musculaires provenant des souris mdx et contrôles. Nous avons également étudié la régulation à court et à long terme du calcium provenant des IP3Rs à l'aide de la cyclosporine A. Cette étude nous a permis de mettre en évidence une possible implication de la voie calcineurine/NFAT. De plus, la régulation pharmacologique de cette voie a révélé une modulation des libérations calciques globales et spontanées, ainsi qu'une diminution de l’expression de l'IP3R1. A ces deux effets, s'ajoute une protection contre la mort cellulaire naturelle des cellules déficientes en dystrophine par la modulation de la voie IP3. Ces résultats suggèrent l'implication des IP3Rs dans la dérégulation calcique des cellules déficientes en dystrophine entraînant la mort prématurée de ces cellules. Il serait maintenant intéressant de comprendre comment la dystrophine intervient dans la modulation de cette voie de libération du calcium.