Academic literature on the topic 'Cellules musculaires humaines'

Dans cette thèse, nous présentons une revue bibliographique sur les acides gras, les facteurs de transcriptions de la famille des PPARs, les protéines découplantes et les méthodes de culture des cellules musculaires humaines. Dans ces cellules, nous vous avons montré que les acides gras n-6 augmentent l'expression du gène de la protéine découplantes UCP2 en impliquant la formation de prostaglandines et l'activation du récepteur nucléaire PPAR(beta). L'étude du promoteur du gène UCP2 humain suggère qu'il n'existe pas de site de fixation direct pour les PPARs. Nous avons aussi montré que l'expression d'UCP2 est modulé par l'insuline, probablement par phosphorylation de PPAR(alpha) ou de PPAR. Enfin, nous avons montré que les hormones thyroidiennes augmentent l'expression d'UCP2 et d'UCP3 dans différents tissus chez l'homme. Les mécanismes de régulation transcriptionnelle observés pourraient mettre en évidence de nouvelles implications physiologiques pour la protéine UCP2.

Les dystrophies musculaires sont un groupe de pathologies génétiques qui cause une faiblesse et une perte progressive des muscles squelettiques. Parmi elles, la dystrophie des ceintures de type 2B (LGMD2B) est caractérisée par des mutations dans le gène de la dysferline, entrainant de sévères dysfonctionnements, dont un défaut de réparation membranaire. Les ruptures de la membrane plasmique sont des évènements physiologiques induits par des contraintes mécaniques, comme lors de la contraction des fibres musculaires. Les cellules eucaryotes possèdent donc une machinerie protéique assurant une réparation rapide de larges ruptures membranaires. La liste exhaustive des composants de la machinerie de réparation et leur mode d’action reste à établir.Les annexines (Anx) sont de petites protéines solubles, au nombre de 12 chez les mammifères, qui partagent la propriété de lier les membranes exposant des phospholipides chargés négativement en présence de Ca2+. De nombreuses études ont montré l’implication de certaines Anx (AnxA1, A2, A4, A5, A6 et A7) dans la réparation membranaire de différents types cellulaires (muscle, cancer, endothélium…) et dans différentes espèces (souris, poisson-zèbre, homme…). La présence des Anx dans le muscle squelettique, et la participation de plusieurs membres de cette famille dans la réparation membranaire, soulèvent la question d’un rôle collectif de ces protéines dans la protection et la réparation des ruptures du sarcolemme.Les objectifs de ce travail ont été 1) d’identifier les Anx impliquées dans la réparation membranaire des cellules musculaires squelettiques humaines, 2) développer une stratégie de microscopie corrélative pour étudier le site de rupture et la distribution subcellulaire des Anx à haute résolution, 3) élucider la fonction des Anx dans le mécanisme de réparation, et 4) analyser les Anx dans des cellules musculaires dystrophiques. Avec des approches en biologie cellulaire et moléculaire, et en microscopie de fluorescence et électronique, nous avons donc étudié le comportement des Anx lors d’un dommage du sarcolemme.Nous avons ainsi montré que les AnxA1, A2, A4, A5 et A6 sont exprimées dans les myoblastes et les myotubes humains, et sont recrutées au site de rupture quelques secondes après le dommage, en formant une structure dense à l’extérieur du myotube endommagé appelé domaine « cap ». De plus, nous avons pu déterminer l’ordre relatif de recrutement des Anx au site membranaire endommagé. Les premières Anx à être recrutées sont l’AnxA1, suivies des AnxA6 et A5, les moins sensibles au Ca2+. Les dernières Anx recrutées sont les plus sensibles au Ca2+, les AnxA4 puis A2, qui semblent se lier à des vésicules intracellulaires initialement éloignées du site de rupture. Nous avons également étudié l’ultrastructure du site de rupture à haute résolution. Nos résultats ont révélé que le domaine « cap » correspondait à une accumulation de matériel membranaire qui est associé au Anx. En s’appuyant sur nos résultats et la littérature, nous avons proposé un modèle de réparation membranaire, impliquant les AnxA1, A2, A4, A5 et A6, dans les cellules musculaires squelettiques humaines. Nous nous sommes également intéressés à l’expression des Anx dans des lignées de cellules musculaires dystrophiques issues de patients atteints de dystrophies musculaires des ceintures de type 2B (déficients en dysferline) et 1C (déficients en cavéoline-3). Nous avons ainsi montré que le contexte pathologique perturbait l’expression de certaines Anx, sans en modifier leur localisation subcellulaire.En conclusion, ce travail de thèse montre que plusieurs membres de la famille des Anx sont impliqués dans la réparation membranaire, et agissent de concert pour réparer un dommage de la membrane plasmique. L’implication des Anx dans d’autres pathologies, comme le cancer et la pré-éclampsie, renforce l’intérêt de leur étude dans les processus de réparation membranaire et en font une cible thérapeutique potentielle<br>Muscular dystrophy encompasses a group of genetic disorders which cause progressive weakness and wasting of skeletal muscle. Among them, limb girdle muscular dystrophy type 2B (LGMD2B) is characterized by mutations in the dysferlin gene leading to several dysfunctions including a failure in cell membrane repair process. Cell membrane disruption is a physiological phenomenon induced by mechanical stress, such as contraction of muscle fibers. Thus, eukaryotic cells have a repair protein machinery ensuring a rapid resealing of large cell membrane ruptures. The exhaustive list of components of the repair machinery and their interplay remain to be established.The annexin (Anx) family consists of twelve soluble proteins in mammals and share the property of binding to membranes exposing negatively charged phospholipids in a Ca2+-dependent manner. Several studies have shown the involvement of Anx (AnxA1, A2, A4, A5, A6 and A7) in membrane repair of different cell types (muscle, cancer, endothelium…) in different species (mouse, zebrafish, human…). The presence of different Anx in skeletal muscle, together with the participation of several members of the Anx family in membrane repair processes, raise the question of a collective role of these proteins in the protection and repair of sarcolemma injuries.The PhD project aimed 1) at identifying Anx that are essential for membrane repair in human skeletal muscle cells, 2) developing a correlative light and electron microscopy to study the wounded site and the Anx distribution at high resolution, 3) elucidating the function of each Anx in this process and 4) analyzing Anx in dystrophic muscle cells. Using approaches including cellular and molecular biology, fluorescence microscopy and transmission electron microscopy, we studied the behavior of Anx during sarcolemma damage.We showed that AnxA1, A2, A4, A5 and A6 are expressed in human myoblasts and myotubes, and are recruited at the disruption site within seconds after the sarcolemmal damage, forming a dense structure outside the cell, named the “cap” domain. Furthermore, we determined the relative order of Anx recruitment at the disruption site. The first Anx recruited are AnxA1, followed by AnxA6 and A5, the less sensitive to Ca2+. The last Anx recruited are the most sensitive to Ca2+, AnxA4 and A2. AnxA2 and A4 are instead rapidly recruited to intracellular vesicles present deeper in the cytosol. We also studied the ultrastructure of the disruption site at high resolution. Our results revealed that the “cap” domain correspond to a disorganized membrane structure, associated with the Anx. Thanks to our results and the literature, we have proposed a model for membrane repair involving Anx in human skeletal muscle cells. We also looked at the expression of Anx in dystrophic muscle cell lines from patients with limb girdle muscular dystrophy type 2B (dysferline deficient) and 1C (deficient in cadaveoline-3). We have thus shown that the pathological context disrupts the expression of some Anx, without altering their subcellular location.In conclusion, this work shows that several members of the Anx family are involved in membrane repair and act together to repair plasma membrane damage. The implication of Anx in other pathologies, such as preeclampsia or cancer, reinforces the interest of their study in the process of membrane repair

L'absence de la dystrophine dans les cellules musculaires squelettiques est responsable de la dystrophie musculaire de duchenne (dmd). La localisation de cette proteine au niveau de la face cytoplasmique du sarcolemme semble lui conferer des roles multiples qui se resument a (i) un maintien de la stabilite mecanique de la membrane et (ii) une regulation fonctionnelle des proteines sarcolemmales, notamment celles assurant le transit des ions ca#2#+. La cellule musculaire dmd, se caracterise par une augmentation de la ca#2#+#i#, supposee deletere par activation d'enzymes proteolytiques ca#2#+-dependantes. La culture de muscle humain recree in vitro une partie de la myogenese, constituant ainsi un modele d'etude de la mise en place des mecanismes regulateurs du ca#2#+ interne. Afin d'augmenter le degre de maturation des cellules musculaires humaines, des cocultures nerf-muscle ont ete realisees permettant d'obtenir des cellules humaines se contractant. La ca#2#+#i au repos et apres stimulations pharmacologiques a ete etudiee grace a la cytofluorimetrie laser. Les resultats ont confirme que la contraction pouvait etre un facteur determinant dans l'apparition des anomalies de l'homeostasie calcique: (i) les myotubes dmd cocultives presentent une ca#2#+#i anormalement elevee, a partir du moment ou ils se contractent ; (ii) cette augmentation n'est plus observee lorsqu'ils sont cocultives en presence de ttx (inhibition de la contraction) ; (iii) sur ces memes myotubes (avec ttx), les augmentations transitoires de ca#2#+ lors de stimulations mettant en jeu des mecanismes de regulation calcique membranaire (ach et k#+ 100 mm), ont une amplitude similaire aux cellules normales (a la difference des reponses obtenues sans ttx). Des chocs hypoosmotiques ayant pour but de faire gonfler la cellule et d'exercer une tension sur la membrane, entrainent une augmentation de calcium plus frequemment chez les dmd (81%) que dans les cellules controles (54%). L'etude pharmacologique (gd#3#+) est en faveur d'une intervention de canaux mecanosensibles dans les cellules dmd. Enfin, l'etude des canaux calciques voltage-dependants confirme que des alterations du cytosquelette peuvent modifier les cinetiques des canaux de type l. Ces resultats semblent confirmer l'hypothese selon laquelle la cellule musculaire deficiente en dystrophine doit se contracter pour que se developpent les anomalies calciques. Les canaux mecanosensibles actives par l'etirement pourraient constituer une voie d'entree importante du calcium dans ces cellules, a condition qu'elles se contractent

Les cellules musculaires lisses (cmls) assurent la vasomotricite des arteres. Elles sont quiescentes, contractiles, synthetisent peu de matrice extracellulaire et n'expriment pas le facteur tissulaire (ft), le principal initiateur de la coagulation. Dans les plaques d'atherome ou lors des phenomenes de restenose apres angioplastie, les cmls perdent le phenotype contractile au profit d'un phenotype secreteur, proliferent et expriment le ft qui participe aux complications thrombotiques associees a la rupture des plaques d'atherome. Cette modulation phenotypique est observee in vitro. Les cmls ressemblent a celles localisees dans la neointima des lesions vasculaires. L'objectif etait d'etudier l'expression du ft par les cmls en culture et sa modulation par differents agonistes ou agents pharmacologiques. Nous montrons qu'en presence de serum, les cmls expriment le ft et son activite fonctionnelle. Dans les cmls quiescentes l'expression de ft est faible et induite par differents agonistes. L'expression du ft induite par svf et pdgf, depend de l'activation d'erk 1/2, emprunte les voies ras et pkc, celle induite par le lps depend de la pkc. L'augmentation de la concentration d'ampc intracellulaire bloque l'activation d'erk et la synthese de ft induite par le pdgf. L'heparine et certains polysaccharides sulfates (sps) inhibent la migration, la proliferation et la synthese de matrice extracellulaire in vitro et in vivo. Nous montrons que ces molecules inhibent la synthese de ft, la proliferation et les activites erk et pkc des cmls stimulees par le svf. Dans les cmls stimulees par egf ou pdgf, l'inhibition de l'expression du ft par l'heparine n'est pas associee a une inhibition des activites erk, pkc ou de la proliferation. L'heparine n'inhibe pas l'expression de ft et l'activite pkc induites par le lps. Outre leur effet sur la proliferation, les sps pourraient diminuer le risque de thrombose associe aux lesions vasculaires en modulant l'expression du ft par les cmls.

Exprimé dans les macrophages et les cellules vasculaires musculaires lisses, le récepteur nucléaire hépatique X (LXR) a un rôle méconnu sur la survie ou la mort des cellules vasculaires musculaires lisses humaines, et ce, malgré une découverte récente de son implication dans la survie des macrophages de souris. L'objectif de mon étude est de comparer Peffet du ligand synthétique T0901317 des LXRs sur la viabilité cellulaire et la déstabilisation lysosomale des macrophages et des cellules vasculaires musculaires lisses humaines en présence de cholestérol ou de 27-hydroxycholestérol (27-OH) et de vérifier si la voie de survie Akt est impliquée. Les macrophages humains U937 et les cellules musculaires lisses aortiques humaines (HASMC) ont été incubés en présence ou non de cholestérol ou de 27-OH, suivie ou non d'un traitement avec le ligand T0901317. Nous avons également étudié les effets du ligand synthétique GW101516 du récepteur activé par les proliférateurs des péroxisomes-β/? (PPAR β/?) et du ligand synthétique T090 1317 des LXRs sur la viabilité cellulaire des macrophages seulement en présence ou non de différents oxystérols comme le 7β-hydroxycholestérol (7β-OH), le 7α-hydroxycholestérol (7α-OH), le 7-kétocholestérol (7KC) et le 5β-6β-époxycholestérol (β-Epox). La proportion relative des cellules viables ou mortes ainsi que des cellules présentant une déstabilisation de leurs membranes lysosomales ont été mesurées simultanément par cytométrie à flux. Les résultats nous montrent que dans les macrophages 0937, le cholestérol stimule la survie cellulaire tandis que le 27-OH induit soit la survie (faible concentration) soit une mort cellulaire sans présence de déstabilisation lysosomale (concentration élevée), suggérant une mort par apoptose. Comparativement à l'effet du T090 1317 seul, son effet sur la viabilité en présence de cholestérol ou de 27 -OH est négligeable. Dans les HASMC, le cholestérol induit une mort cellulaire par apoptose sans effet additionnel du T090 1317. Par contre, le 27-OH additionné de T0901317 permet de prévenir l'apoptose. L'induction de la voie de survie dans les macrophages par le cholestérol est associée à la phosphorylation d'Akt sur le résidu Thr308. Aussi, la survie cellulaire induite par LXR est altérée en présence de cholestérol ou en présence de concentration élevée de 27-0H dans les macrophages U937, ce qui n'est pas observé dans les HASMCs. Le 7KC démontre un effet plus fort que les 7β-OH, le 7α-OH ou le p-Epox sur l'induction de la mort cellulaire. L'induction de la survie par les ligands de LXR et de PPAR β/? ne semble pas être inhibée lorsque le macrophage est incubé en présence d' oxystérols autres que le 27-OH.

Notre travail a ete oriente vers un objectif, comprendre le role de l'urokinase (upa) et de la fibronectine au cours de la differenciation des cellules satellites humaines. Dans une premiere partie, nous avons mis au point un modele simple et reproductible de culture primaire de cellules humaines. Nous avons caracterise le comportement de ces cellules dans nos conditions de culture. Dans une deuxieme partie, nous avons montre que les interactions entre l'upa, son recepteur specifique membranaire et l'inhibiteur de type 1 sont essentielles pour le processus de differenciation des cellules satellites. L'internalisation du complexe recepteur/upa/inhibiteur semble egalement importante pour ce processus. Nous avons discute de la necessite, pour la differenciation des cellules satellites, de la presence, sur les cellules, du recepteur multiligand responsable de l'internalisation du complexe. Dans une troisieme partie, nous avons montre un role possible pour un fragment issu du clivage de la fibronectine par la cathepsine d. Ce fragment possede une activite gelatinase potentielle et favoriserait la differenciation des cellules satellites. Dans nos conditions de travail, l'interaction de la fibronectine avec son recepteur membranaire ne semble pas indispensable au processus de differenciation. Nous avons termine ce travail en discutant du role et des interactions possibles entre ces deux systemes lors de la differenciation des cellules satellites humaines. Nous mettons en avant une action synergique possible de ces deux systemes

Ce projet vise a determiner le lien entre l'absence de dystrophine et la surcharge calcique observee sur les cellules musculaires humaines dystrophiques (dmd) durant la myogenese in vitro. L'etude porte principalement sur les mecanismes sarcolemmiens qui interviennent dans le maintien de l'homeostasie calcique. Dans ce but, des cellules musculaires normales et dystrophiques sont cocultivees afin d'atteindre un degre de maturation suffisant, permettant a ces cellules de se contracter. Cette contraction produit un stress mecanique sur la membrane plasmique et les proteines qui y sont ancrees. L'absence de la dystrophine sur les cellules dmd pourrait moduler l'activite de certaines de ces proteines et en, particulier, les canaux sensibles au stress. Le but de cette etude est donc d'identifier grace a la technique de patchclamp en configuration cellule-attachee, des canaux mecanosensibles laissant transiter du calcium dans les myotubes humains dmd. Les myotubes humains normaux et dmd cocultives presentent des canaux cationiques qui sont spontanement actifs au potentiel de membrane de repos en absence d'un stress. Cette activite est plus importante sur les cellules dmd ce qui est a rapprocher du manque de stabilisation de la membrane de ces cellules. La seconde observation est que ces cellules possedent des canaux permeables aux ions calcium qui sont actives lors d'un stress (depression ou milieu hypotonique via la pipette). Ces canaux permettent donc une entree significative de calcium lors d'un stress comme cela est le cas lors de la contraction musculaire. Nous pouvons supposer que le taux eleve de calcium de repos des myotubes dmd se contractant peut etre du en partie a une entree de calcium plus importante de calcium par ces canaux sensibles a un stress. Ces resultats nous montrent le role important que detienne la dystrophine et les consequences de son absence dans les cellules dystrophiques.

Ce travail porte sur la caractérisation des anomalies d'expression des protéines musculaires par les cellules satellites en culture provenant de sujets atteints de myopathie de Duchenne et ceci dans le but de mieux comprendre les phénomènes impliqués dans la myogénèse normale et pathologique. Le développement et le perfectionnement d'une nouvelle technique de séparation électrophorétique en double dimension, utilisant un gradient immobilisé de pH en première dimension, nous a permis de caractériser les différentes formes de chaînes légères de myosine et d'en établir une carte très précise. Nous avons pu montrer que les chaînes légères de type 2, lentes et rapides présentent chacune 2 isoformes distinctes, phosphorylables et phosphorylées. La caractérisation des différentes formes exprimées à différents stades du développement embryonnaire et fœtal nous a permis de disposer d'un ensemble de marqueurs permettant d'analyser un système de cultures in vitro. Par la suite, lors de la découverte du gène responsable de la dystrophie de Duchenne, nous avons pu démontrer que la nébuline, candidat alors proposé comme étant le produit de ce gène, ne pouvait pas l'être.

Les études des voies métaboliques de l'acide arachidonique ont permis de démontrer l'implication de plusieurs dérivés de ce lipide (leucotriènes et prostaglandines) dans certaines pathologies telles que l'asthme. Les époxy-éicosanoïdes (EET) ont été décrits comme ayant des effets anti-inflammatoires et broncho-relaxants importants et ils représentent une nouvelle cible thérapeutique potentielle. Plusieurs groupes de recherches ont permis d'élucider les mécanismes d'action par lesquels les EET ont leurs effets bénéfiques. Cependant, les connaissances sur cette voie spécifique ne sont pas complètes puisqu'à ce jour, nous ne savons pas quels stimuli endogènes modulent la synthèse et la dégradation de ces lipides. En raison de leurs effets hyperpolarisants sur les cellules musculaires lisses, principalement par l'activation des courants K[indice supérieur +], les EET ont été proposés à titre de facteur hyperpolarisant dérivé de l'épithélium (EpDHF). Il a également été démontré que la synthèse d'autres EpDHF, tels que le NO et la PGI?, est induite par l'action de la Bradykinine. Notre hypothèse de recherche était donc que les effets de la Bradykinine au niveau des bronchioles humaines sont en partie causés par la synthèse endogène des époxy-éicosanoïdes. Le but du projet était, d'une part de démontrer la relation potentielle entre l'action de la BK et la synthèse des EET et, d'autre part de mettre au point un nouveau modèle d'hyperréactivité bronchique pour mieux caractériser les effets des EET. De façon spécifique, les objectifs étaient de : 1) comparer les effets relaxant de la BK à ceux du 14,15-EET sur des bronchioles humaines en présence ou non d'inhibiteurs spécifiques, 2) quantifier l'effet de la réduction de la biodisponibilité des EET sur les effets électrophysiologiques de la BK au niveau des cellules musculaires lisses et épithéliales, 3) caractériser l'effet d'un prétraitement à l'IL-1? ou à l'IL-13 sur la réactivité bronchique à différents agents pharmacologiques et 4) déterminer l'effet d'un prétraitement à la 15(R)-épi-Lipoxine A? sur l'hyperréactivité bronchique induite au TNF?. Les résultats obtenus nous indiquent que la BK et le 14,15-EET induisent le même cours et le même niveau de relaxation. De plus, l'utilisation d'inhibiteurs qui interagissent avec la biodisponibilité et les effets des EET réduisent significativement les effets relaxants et hyperpolarisants de la BK. Tous ces résultats nous indiquent qu'il existerait une relation entre l'action de la BK et la synthèse d'EET endogènes au niveau de bronchioles humaines. Les données que nous avons obtenues indiquent que l'IL-13, mais pas l'IL-1?, suite à un prétraitement de 48h induit un statut d'hyperréactivité bronchique à différents agents pharmacologiques. Nous avons démontré qu'un prétraitement à la Lipoxine A? permet d’abolir l'hyperréactivité bronchique induite par le TNF?. La modulation de la biodisponibilité des lipides anti-inflammatoires endogènes, tels que les EET ou la Lipoxine A?, s'avère une option potentielle dans le traitement de l'asthme. [symboles non conformes]