Дисертації: "Cellules musculaires squelettiques"

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Mougeolle, Alexis. "Effet du stress oxydant sur les cavéoles dans les cellules musculaires squelettiques." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0298/document.

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Анотація:

La sarcopénie est une maladie dégénérative liée à l’âge qui se caractérise par une perte progressive et involontaire de la masse et de la force musculaire. Elle s’accompagne d’une atteinte de la régénération musculaire et d’une accumulation des espèces réactives de l’oxygène. Les cavéoles sont des invaginations de la membrane plasmique. Dans le muscle, elles jouent un rôle dans la différenciation des cellules satellites et dans le maintien de l’unité contractile dans le muscle différencié. Certaines formes de myopathies sont consécutives à l’absence de cavéoles dans le muscle. Elles sont également impliquées dans la médiation de signaux liés à la régulation du stress oxydant. Afin de mieux comprendre les mécanismes régulant la mise en place de la sarcopénie, nous avons étudié ici les relations existant entre le stress oxydant et les cavéoles. Des cellules musculaires de souris ont été traitées par l’H2O2 et une diminution du taux des cavéolines-1et -3 a été mise en évidence dans des myoblastes et les myotubes, respectivement. Il apparaît donc que les protéines constitutives des cavéoles sont effectivement sensibles au stress oxydant dans les cellules musculaires. En présence d’H2O2, la fonction des cavéoles (endocytose et résistance au stress mécanique) était également significativement altérée dans des myoblastes. L’ensemble des résultats obtenus suggère que le stress oxydant aurait un effet sur les cavéoles, ce qui pourrait entraîner des conséquences sur la régénération et le maintien de l’intégrité musculaire au cours du vieillissement
Sarcopenia is an age-related degenerative disease which is characterized by a progressive and involuntary loss of muscle mass and strength. It is accompanied by an impairment of muscle regeneration and accumulation of reactive oxygen species. Caveolae are invaginations of the plasma membrane. In muscle, they play a role in the differentiation of satellite cells and in maintaining the contractile unit of the differentiated skeletal muscle. Some myopathies are resulting from the absence of caveolae in muscle. Caveolae are also involved in mediating signals related to the regulation of oxidative stress. To better understand the mechanisms involved in the development of sarcopenia, we investigated here the relationship between oxidative stress and caveolae. Mouse muscle cells were treated with H2O2 and decreased levels of caveolin-1 and -3 were demonstrated in myoblasts and myotubes, respectively. It therefore appears that caveolae constituent proteins are actually sensitive to oxidative stress in muscle cells. In the presence of H2O2, caveolae functions (endocytosis and resistance to mechanical stress) were also significantly degraded in myoblasts. Altogether, these data suggest that oxidative stress would affect caveolae, which could have consequences on regeneration and maintenance of muscle integrity during aging

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Croissant, Coralie. "Le rôle des Annexines dans la réparation membranaire des cellules musculaires squelettiques humaines." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0316/document.

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Анотація:

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
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

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Yennek, Siham. "Etude des mécanismes régissant les divisions symétriques et asymétriques dans les cellules souches musculaires squelettiques." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066615.

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Pendant la régénération musculaire, les cellules souches musculaires (dites satellites) prolifèrent de manière symétrique et asymétrique. La ségrégation non aléatoire des brins d'ADN est un mécanisme associé à la division asymétrique, souvent en lien avec des destins cellulaires distincts. Quand ce phénomène apparaît et comment il est régulé durant la régénération musculaire sont des points clés sur lesquels je me suis focalisée durant ma thèse. Afin d'étudier le rôle de signaux extracellulaires dans les décisions du type de division, nous avons utilisé des micropatrons de motifs symétrique et asymétrique recouverts de matrice extracellulaire. Nous avons alors montré que les fréquences de divisions asymétriques peuvent être modulées selon la forme du motif. En outre, nous décrivons une fenêtre de temps in vivo au cours de la régénération musculaire où une sous population de cellules satellites peut passer d'une division symétrique à asymétrique. Une analyse transcriptionnelle de ces cellules a permis d'identifier des gènes candidats potentiellement impliqués dans la régulation de cette transition. Nous avons testé l'effet de quelques protéines associées à ces gènes incorporées dans des niches artificielles 2D. Des données préliminaires suggérèrent que des signaux extrinsèques (protéine de la matrice extracellulaire et rigidité du substrat) combinés à une signalisation intracellulaire peuvent réguler la balance entre prolifération et différentiation. L'ensemble de ces données de thèse montre l'importance d'un dialogue entre le microenvironnement et les signaux intracellulaires dans la régulation du comportement des cellules souches
During muscle regeneration, muscle stem (satellite) cells proliferate symmetrically and asymmetrically. Non-random segregation of old and new template DNA strands (NRDS) is one mechanism associated with an asymmetric cell division, and this is often linked with distinct daughter cell fates. How this frequency is modulated and when during tissue remodelling are key questions that are the focus of my thesis project. To address the role of extrinsic cues in NRDS and cell fate decisions, we used micropatterns coated with extracellular matrix and designed with symmetric and asymmetric topological motifs. We show that the frequency of NRDS and transcription factors asymmetry (Pax7, stem; Myogenin, differentiated) can be modulated depending on the topology of the adhesion cues of the micropattern. Moreover, we show that a temporal switch occurs in vivo during early muscle regeneration from symmetric to asymmetric DNA segregation in a subpopulation of satellite cells. Gene expression profiling of symmetrically and asymmetrically dividing cells allowed the identification of candidate regulators that might impinge on this regulatory transition. Some candidate genes were assayed in a high throughput screen that was on 2D artificial stem-cell niches. Preliminary data show that extrinsic cues (ECM protein and substrate stiffness) combined with signalling pathways can regulate the balance between proliferation and differentiation in a context dependent manner. Taken together, this thesis project shows that the interplay between microenvironment and intracellular signalling impacts on the regulation of stem cell behaviour

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Charrier, Elisabeth. "Implication de la desmine dans les propriétés mécaniques des cellules musculaires squelettiques dans le contexte des desminopathies." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077170.

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Les desminopathies sont des maladies génétiques neuromusculaires dues à des mutations dans le gène de la desmine. Elles sont caractérisées par la présence d'agrégats dans le tissu musculaire et par une dégénérescence de l'appareil contractile. Les desminopathies ont été bien caractérisées d'un point de vue clinique mais les étapes conduisant à l'apparition des symptômes à partir de la mutation sont encore mal connues. Nous avons modélisé la maladie avec des myoblastes C2C12 électroporés, exprimant de la desmine mutée en position E413K. Nous avons démontré que l'expression de ce variant de desmine induit une désorganisation du réseau de desmine associée à la formation d'agrégats intracytoplasmiques. Nous avons comparé les propriétés mécaniques des cellules C2C12 sauvages, exprimant de la desmine sauvage ou mutée. Nous avons montré que ces trois types cellulaires partagent le même module viscoélastique cortical alors que l'expression de desmine-WT-GFP augmente la rigidité globale des myoblastes. Enfin, nous avons étudié l'impact de l'expression de desmine-E413K-GFP sur la contractilité des myoblastes. Nous avons montré pour la première fois que l'expression de desmine-E413K-GFP induit une diminution significative de la capacité des cellules à générer de la force contractile. Ainsi l'altération des fonctions musculaires contractiles observée dans les desminopathies est déjà présente à un stade très précoce, dans des myoblastes isolés exprimant la desmine mutée depuis seulement 24h. Enfin, nous avons commencé à caractériser l'effet de la desmine mutée en position E413K sur les propriétés mécaniques de microtissus composés de myoblastes C2C12
Desminopathies are neuromuscular genetic diseases caused by mutations in the desmin gene. They are characterized by the presence in muscles of aggregates containing desmin and by degenerative changes of the contractile apparatus. Although desminopathies have been largely studied at clinical level, the different steps that lead from a desmin gene mutation to progressive muscle weakness are stiil unclear. We investigated this problem in early stages of disease pathology and within an isogenic background, by using C2C12 myoblasts electroporated with the E413K mutant desmin. We first show that the expression of this mutant induces a large desmin network disorganization associated with important aggregate formation. We also compared the mechanical properties of wild-type C2C12 cells, cells over-expressing desmin-WT-GFP and cells expressing mutated desmin E413K-GFP. We show that the three cell types share similar visco-elastic moduli of the cortex, whereas expression of WT-desmin -but not of mutated desmin — increases the overall rigidity of cells. We finally investigated the impact of mutated desmin on the contractility of myoblasts in two different geometries, with a custom-made single cell technique, and with Traction Force Microscopy. We show that E413K-mutation significantly decreases cell contraction abilities. We thus demonstrate for the first time that the impaired contractile strength of muscles observed in desminopathies is already present at very early stage, in isolated myoblasts and at very short time of mutated desmin expression. Finally we have begun to investigate the effect of E413K mutated desmin expression on engineered microtissues made of C2C12 myoblasts

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Rocheteau, Pierre. "Isolement et caractérisation d'une sous population de cellules souches musculaires squelettiques qui ségrégent de façon non aléatoire leurs brins d'ADN." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066049.

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Les cellules souches sont présentes dans tous les tissus et organes et sont cruciales pour le développement et la régénération après un stress ou une blessure. Nous avons étudié les cellules satellites (cellules souches musculaires) ainsi que leurs progéniteurs en utilisant des approches de génétique de biologie cellulaire et moléculaire mais également d’imagerie sophistiquée. Il a été développé dans notre laboratoire des outils génétiques et notamment une souris transgénique Tg :Pax7-nGFP permettant d’isoler une population pure de cellules satellites. Nos travaux précédents ont montré que les cellules satellites peuvent se diviser de façon asymétrique. Notamment qu’elles peuvent Co ségréger le brin matrice de l’ADN à une des cellules filles in vivo et in vitro. Mon projet de thèse initié à partir de cette découverte à montré qu’une sous population, ayant des caractères souches de ces cellules coségrégent les brins matrices de l’ADN alors qu’une autre sous population ayant des caractères de progéniteurs ne le fait pas. Par Co-FISH (Chromosome Orientation- Fluorescent In Situ Hybridization) permettant d’obtenir une résolution à l’échelle chromosomique grâce a l’utilisation de sondes télomériques spécifiques des brins matrices et néo synthétises, nous avons montré que toutes les chromatides étaient impliquées dans le processus Ces résultat ont étés confirmés par lutilisation d’une autre technique d’imagerie isotopique permettant une quantification a l’échelle subatomique de la détection des brins matrices de l’ADN

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Metzinger, Laurent. "Effetv des glucocorticoides et des lazaroides sur la differenciation de cellules musculaires squelettiques d'un modele animal de la dystrophie musculaire de duchenne." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1994. http://www.theses.fr/1994STR13135.

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La dystrophie musculaire de duchenne (dmd) est une maladie genetique liee au sexe, occasionnant un deficit musculaire. L'atteinte primitive de cette myopathie reside dans la lesion d'un gene codant une proteine qui a ete appelee dystrophine, et dont l'absence entraine une instabilite de la fibre musculaire. Les seules molecules ayant montre une action therapeutique certaine dans cette maladie sont les glucocorticoides, tel l'alphamethylprednisolone (pdn). Une premiere partie de notre travail montre que la pdn (a) augmente la myogenese en cultures de cellules musculaires squelettiques (cms) de souris mdx, modele animal de la dmd , (b) accroit l'expression dans ces memes cultures de l'utrophine, proteine analogue a la dystrophine, qui pourrait, au moins partiellement, la remplacer et (c) diminue l'influx de calcium, augmente de facon pathologique dans les cms deficientes en dystrophine, dans les cms normales. Les nombreux effets secondaires qu'ils provoquent representent l'inconvenient majeur d'un traitement par glucocorticoides. La recherche d'autres molecules, aussi efficaces mais moins nocives, a donc motive la deuxieme partie de nos travaux. Les lazaroides, nouvelles drogues anti-oxydantes, initialement derivees des glucocorticoides, se sont averes capables, au meme titre que la pdn, d'augmenter la myogenese de cultures primaires de cms de souris mdx et de la lignee de cms c2. Ces molecules, presentant moins d'effets secondaires que les glucocorticoides, pourraient ainsi se reveler utiles dans le traitement de maladies musculaires telle la dmd. Des etudes in vivo seront cependant necessaires avant de pouvoir conclure a leur efficacite dans le cadre de cette myopathie

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Deval, Emmanuel. "Activité et expression de l'échangeur Na+/Ca2+ dans les cellules musculaires squelettiques de mammifère en culture primaire." Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2259.

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Chez les mammiferes, trois isoformes differentes de l'echangeur na +/ca 2 + ont ete clonees : ncx1, ncx2 et ncx3, ncx1 est quasi ubiquitaire, et c'est la seule isoforme exprimee dans le cur. En revanche, ncx2 et ncx3 semblent plus specifiques du cerveau et du muscle squelettique. Dans le muscle squelettique, le role de l'echange n'est toujours pas elucide, et les mecanismes relatifs aux efflux de calcium sont mal connus. Au regard de ces considerations, il nous a semble interessant d'etudier l'echangeur na +/ca 2 + dans les cellules musculaires squelettiques. Les experiences ont ete realisees a partir de cellules squelettiques humaines et de rat en culture. Premierement, ce travail a consiste en une caracterisation moleculaire et fonctionnelle de l'echangeur au sein des cellules de rat en culture primaire. Puis, l'expression, la localisation cellulaire, et l'activite de l'echangeur ont ete comparees au niveau des myotubes humains sains et dmd cocultives. Dans les cellules de rat, les resultats montrent une expression croissante de ncx1 au cours de la myogenese in vitro. De plus, des images confocales de myotubes, marques avec un anticorps specifique de ncx1, revelent une localisation sarcolemmiene de cette premiere isoforme. Enfin, des courants membranaires, dependant des na + e x t et ca 2 + e x t, ont pu etre enregistres. Ces courants sont correles avec des variations de ca 2 + i n t, et leur densite augmente au cours du developpement des cellules. Les cellules humaines saines et dmd presentent une localisation membranaire de ncx1 et ncx3. Toutefois, contrairement aux cellules saines, la stimulation de l'echange na +/ca 2 + dans les cellules dmd provoque une liberation de ca 2 + a partir du reticulum sarcoplasmique. Il semble desormais important d'etudier plus precisement l'expression de l'echangeur dans ces deux types de myotubes (sains et dmd) afin de verifier si ce mecanisme ne serait pas implique dans les perturbations de l'homeostasie calcique observees dans les myotubes dmd.

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Marchand, Eric. "Conséquences fonctionnelles d'une activation ou d'une inhibition de l'expression de la dystrophine dans des cellules musculaires squelettiques transfectées." Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2280.

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BOURI, KHALED. "Contribution a l'etude du mecanisme d'action des glucocorticoides sur la differenciation des cellules musculaires squelettiques c2 en lignee." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1996. http://www.theses.fr/1996STR13175.

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Les glucocorticoides sont utilises dans le traitement de la myasthenie, une maladie neuromusculaire d'origine auto-immune, les glucocorticoides sont egalement utilises dans le traitement de la dystrophie musculaire de duchenne, une maladie genetique liee au chromosome x, qui induit un deficite musculaire. Ce travail a consiste a etudier si les glucocorticoides peuvent avoir un effet direct sur les cellules musculaires, et a etudier leurs mecanismes d'action. Nous avons montre que les glucocorticoides augmentent la taille et le nombre des myotubes, ainsi que l'expression des recepteurs a l'acethylcholine, et l'activite de la creatine kinase. En ce qui concerne le mecanisme d'action, nous avons montre que les glucocorticoides n'ont pas un effet direct sur la proliferation des myoblastes. Nous avons etudie l'activite transcriptionnelle du recepteur des glucocorticoides sur l'expression des genes qui regulent la myogenese ; nous avons trouve que les glucocorticoides n'ont pas d'effet sur la transcription des mrna de myod, myogenine et de c-jun. Nous avons egalement etudie l'interference entre l'effet des glucocorticoides et celui des facteurs de croissance, et nous avons trouve que les glucocorticoides levent partiellement l'effet inhibiteur de transforming growth factor type beta

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Bensaid, Samir. "Mise en place de contre-mesures pour limiter la perte protéique de cellules musculaires squelettiques consécutive à l’hypoxie cellulaire." Thesis, Lille 2, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL2S021.

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Introduction et : ’exposition chronique à une hypoxie (diminution du taux d’oxygène) sévère engendre des effets délétères sur le système musculaire, entrainant des conséquences néfastes sur la masse musculaire squelettique. L'hypoxie provoque un déséquilibre de l'homéostasie protéique (balance entre anabolisme et catabolisme), en diminuant la synthèse des protéines (principalement régulée par la voie PI3K-Akt-mTOR) tout en augmentant la dégradation des protéines (principalement par autophagie et dégradation protéasomique). En revanche, les stimulations mécaniques (activité physique) et la supplémentation nutritionnelle, en particulier les acides aminés essentiel branché (BCAA), induisent l'activation de la voie mTOR tout en inhibant les voies cataboliques du muscles squelettiques chez l'homme, l’animal et cellules musculaires misent en culture. Sur un modèle in vitro de cellule musculaire squelettique, nous avons essayé de déterminer si la combinaison de la stimulation mécanique, la supplémentation nutritionnelle et une période de réoxygénation post-stimulation pourrait inverser les effets délétères de l'hypoxie sur l'homéostasie protéique.Protocole expérimentalPour vérifier notre hypothèse, nous avons utilisé un modèle de cellule musculaire squelettique en culture (C2C12). Après quatre jours de différenciation les myotubes C2C12 ont été placés dans une chambre hypoxique à 4% de O2 pendant 24h. Á la suite de cette période d’hypoxie, un programme de stimulation électrique a été appliquée aux cellules musculaires en utilisant un générateur d'impulsions électriques. Á la fin de la stimulation électrique, les myotubes ont tout d'abord été supplémentés avec des acides aminés essentiel branché (BCAA: mélange de leucine, d'isoleucine et de valine ajoutés à un milieu de culture), puis placés pendant 2 heures dans un environnement de normoxie (21% O2) (correspondant à la période de réoxygénation).RésultatsAprès 24 heures d'hypoxie, l'analyse morphologique des myotubes montre une diminution significative de leur diamètre, traduisant l'activation des voies de dégradation des protéines aux dépens des voies de synthèse des protéines. Appliqué séparément, chaque traitement a peu d’effet sur la voie mTOR et la morphologie des myotubes. Alors que, la combinaison de la stimulation électrique, de la supplémentation en BCAA et de la réoxygénation conduit à une augmentation de la phosphorylation de protéines clés impliquées dans la voie de synthèse des protéines (Akt, mTOR, p70S6K, GSK-3β), reflétant ainsi leur état d'activation. De plus, l'analyse morphologique montre une augmentation significative du diamètre du myotube et de l'indice de fusion (reflétant l'état de différenciation), signe de la présence d'une hypertrophie musculaire.ConclusionNos résultats suggèrent que la voie mTOR (l’une des voies principales de l’anabolisme) répond à une combinaison de stimulation électrique, de supplémentation en nutriments et de réoxygénation par phosphorylation de régulateurs clés de la synthèse des protéines, pouvant ainsi inverser la perte de protéines induite par l'hypoxie
Background and aims : Chronic exposure to severe hypoxia has deleterious effects on the muscular system, in particular on skeletal muscle mass. Hypoxia leads to imbalance of protein homeostasis, decreasing protein synthesis (mainly regulated through PI3K-Akt-mTOR pathway) while increasing protein degradation (mainly through autophagy and proteasomal degradation). In contrast, mechanical stimuli and nutrients, particularly the branched-chain amino acids (BCAA), induce activation of the mTOR pathway in human and rat skeletal muscle as well as and in cultured muscle cells, and decrease protein catabolism. In a model of skeletal muscle cell culture, we attempt to determine whether the combination of mechanical stimulation, nutritional supplementation and reoxygenation could reverse the deleterious effects of hypoxia on protein homeostasis.Experimental methodsWe induced a hypoxic stress on skeletal muscle murine cells differentiated into myotubes C2C12: four days after differentiation, the C2C12 myotubes were placed into a hypoxic chamber at 4% O2 for 24h. Electrical stimulation was applied to the cells using a pulse generator to provide electric pulses. Following the ES treatment, myotubes were firstly supplemented with branched-chain amino acids (BCAA: mixture of leucine, isoleucine and valine added to culture media) while placed to normoxia during 2 hours (corresponding so to a reoxygenation protocol).ResultsAfter 24 hours of hypoxia, the morphological analysis of myotubes shows a significant decrease in their diameter, translating the activation of protein degradation pathways at the expense of protein synthesis pathways. When applied separately, each treatment has little effect on the mTOR pathway and morphology of myotubes. However, the combination of electrical stimulation, supplementation BCAA and reoxygenation lead to an increase of the phosphorylation of key proteins involved in protein synthesis pathway (Akt and p70S6 kinase), thus reflecting their activation state. In addition, morphological analysis shows a significant increase in myotube diameter and fusion index (reflecting the state of differentiation), a sign of the presence of muscle hypertrophy.ConclusionOur preliminary results suggested that mTOR pathway responds to a combination of electrostimulation, nutrient supplementation and reoxygenation by phosphorylation of key regulators of protein synthesis, and could reverse the protein loss induced by hypoxia

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Couchoux, Harold. "Interactions fonctionnelles et moléculaires de la cavéoline-3 et du canal calcique de type L dans les cellules musculaires squelettiques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00283143.

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La cavéoline (Cav) est une protéine dite « de scaffolding » présente dans les cavéoles. La Cav-3, isoforme majeure du muscle strié, aurait un rôle dans l'homéostasie calcique du muscle squelettique. Notre but était de caractériser les interactions entre la Cav-3 et le canal calcique voltage-dépendant de type L. Nous avons tout d'abord étudié les conséquences d'une déficience en Cav-3 suite à l'expression du mutant pathologique Cav-3P104L. Nos résultats indiquent que l'expression de Cav-3P104L i) réduit spécifiquement la conductance des canaux de type L dans des myotubes squelettiques primaires, des fibres fœtales en survie et adultes, ii) entraîne une réduction significative de l'expression membranaire du canal de type L. De plus, nous avons montré que la Cav-3 et le canal de type L sont colocalisés à la membrane plasmique et dans des extraits musculaires. Enfin, des expériences d'interaction in vitro suggèrent une interaction moléculaire directe entre ces deux protéines.

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Kitzmann, Magali. "Régulations du facteur myogénique MyoD au cours du cycle cellulaire et de la transition prolifération-différenciation des cellules musculaires squelettiques." Montpellier 1, 1999. http://www.theses.fr/1999MON1T006.

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Blaineau, Sylvie. "Les réservoirs calciques dans les cellules musculaires cardiaques et squelettiques au cours du couplage excitation-contraction : étude ultrastructurale, cytochimique, analytique, électrophysiologique." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10066.

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Félix, de Melo Juliana. "Molécules de fusion et facteurs de transcription dans les macrophages et cellules musculaires squelettiques de rats : l'effet de la dénutrition néonatale." Compiègne, 2012. http://www.theses.fr/2012COMP2000.

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Cette thèse en co-tutelle a été effectuée à l’Université de Technologie de Compiègne (UTC - France) et à l’Université Fédérale de Pernambuco (UFPE - Brésil). En France, les activités ont été réalisées dans l’unité de Biomécanique-Bioingénierie (CNRS UMR 6600) de l’UTC, et au Brésil, dans le Laboratoire de Physiologie de la Nutrition Naíde Teodósio (LAFINNT) du Département de Nutrition de l’UFPE, dans le Laboratoire d’Immunopathologie Keizo Asami (LIKA-UFPE) et au sein du Centre de Recherche Aggeu Magalhães (Fiocruz PE). Une déficience nutritionnelle pendant la période critique du développement des systèmes organiques, comme par exemple les systèmes immunitaire et musculaire squelettique, peut générer des conséquences délétères au niveau structural et fonctionnel de ces systèmes chez l’adulte (OZANNE et HALES, 2002 ; LUCAS, 2005). Ainsi, il a été mis en évidence qu’une dénutrition protéino-calorique provoquait une réduction de l’immunité à médiation cellulaire, de la fonction phagocytaire, de celle du système du complément, de la production d'anticorps, de la libération de cytokines et de l'expression des molécules d'adhésion cellulaire (CHANDRA, 2002 ; LANDGRAF et al. , 2005). Dans cette situation, les mécanismes de défense pulmonaire sont touchés avec une diminution du nombre de macrophages alvéolaires (MA). De plus, plusieurs fonctions des macrophages sont affectées par la dénutrition néonatale (MELO et al. , 2008; FERREIRA E SILVA et al. , 2009). Pour combattre l’infection, les macrophages peuvent fusionner en réponse à des agents pathogènes et corps étrangers, donnant lieu à des ostéoclastes (os) ou des cellules géantes multinucléées (CGM) (dans divers tissus). Des études montrent que la Ecadhérine contribue à la formation des CGM par l’intermédiaire de la cytokine IL-4 (MORENO et al. , 2007; HELMING et GORDON, 2009). En plus de l’IL-4, l’interféron γ (IFN-γ) peut également induire la formation des CGM (HELMING et GORDON, 2008, 2009). D’autre part, une dénutrition précoce est capable de diminuer la capacité de différenciation des cellules musculaires et de réduire le nombre de fibres présentes dans le muscle (WILSON et al. , 1988; BAYOL et al. , 2004). Les rats dont les mères ont été dénutries par un régime à base de caséine 8% présentent une réduction du nombre de fibres musculaires et une diminution de la formation de myotubes secondaires (WILSON et al. , 1988). De plus, Bayol et al. (2004) ont montré que la dénutrition pendant la gestation réduisait la cellularité dans le muscle après 3 semaines de restauration nutritionnelle. Cependant, peu d’études ont été consacrées à l’effet d’une dénutrition infligée pendant la période de lactation, sur les propriétés des cellules musculaires de l’adulte. Certaines molécules d'adhésion cellulaire telles que les cadhérines et les intégrines sont importantes pour la première phase de fusion des cellules musculaires squelettiques (myoblaste x myoblaste), conduisant à la néoformation de myotubes. Horsley et al. (2003) ont démontré que ces myotubes primaires sécrétaient de l’IL-4, qui interagit avec son récepteur (IL-4Rα) présent sur les myoblastes pour promouvoir leur fusion avec les myotubes préexistants (myoblaste x myotube), augmentant ainsi la taille des myotubes. Les facteurs de transcription Pax7 et myogénine sont importants pour le développement musculaire. Pax7 est exprimé dans les cellules satellites quiescentes et en phase de prolifération (FOSCHINI et al. , 2004). La myogénine est exprimée dans tous les myoblastes depuis le début de leur différenciation et son expression est maintenue lors de la fusion des cellules, marquant aussi la fin de la prolifération des myoblastes (TE PAS et al. , 1999). Le but de notre étude a été de déterminer quelle influence pouvait, chez des rats jeunes et adultes, avoir l’application d’un régime hypoprotéiné au cours de la période de lactation, sur l’expression/production des molécules de fusion dans les macrophages alvéolaires et sur celle de protéines-clés impliquées dans le développement et la différenciation des cellules musculaires squelettiques. Nous avons utilisé 36 rats, mâles, Wistar, allaités par des mères ayant été nourries avec un régime contenant 17% de caséine dans le groupe contrôle (C) ou 8% de caséine dans le groupe dénutri (D), pendant la période de l’allaitement. Après le sevrage, les animaux ont été restaurés avec l’alimentation Labina ou de Teklad Global, jusqu’à 42 jours (n=12), 60 jours (n=12) et 90 jours (n=12). La moitié de ces animaux (n=18) a subi une trachéotomie dans le but de pratiquer un lavage bronchoalvéolaire pour ensuite cultiver des macrophages alvéolaires pendant 4 jours. L’autre moitié (n=18), a servi à prélever tous les muscles des deux pattes postérieures de l’animal et à maintenir en culture les cellules musculaires squelettiques pendant 10 jours. Le poids des rats a été enregistré tous les cinq jours pendant les 21 premiers jours après la naissance, puis une fois par semaine, afin de surveiller le gain de poids pendant la phase de récupération nutritionnelle. Le nombre total de cellules a été évalué indirectement par la libération de l’enzyme lactate déshydrogénase (LDH) après lyse cellulaire provoquée. Nous avons examiné l’expression de Pan-cadhérine (dans les macrophages) et de Pan-cadhérine, β1-intégrine, IL-4Rα, Pax7 et myogénine (dans les cellules musculaires) par Western Blot. Les productions d’IL-4 (dans les macrophages et les cellules musculaires) et IFN-γ (dans les macrophages) ont été mesurées par ELISA. Les résultats de cette thèse sont rapportés dans (02) articles originaux. Le premier (développé à l’UFPE) intitulé “Long-term effects of a neonatal low-protein diet in rats on the number of macrophages in culture and the expression/production of fusion proteins” indique que la dénutrition pendant la lactation affecte le nombre de macrophages dans les cultures cellulaires et la production de protéines de fusion chez les rats jeunes et adultes, mais ne modifie pas l’expression des cadhérines. Le deuxième (développé à l’UTC), intitulé “Effect of a neonatal low-protein diet on the morphology of myotubes in culture and the expression of key proteins that regulate myogenesis in young and adult rats” montre que la dénutrition néonatale ne modifie pas l’expression de protéines clés du processus myogénique mais change la morphologie et réduit le nombre de myotubes dans les cultures obtenues à partir des animaux âgés de 60 jours. Des analyses complémentaires portant sur les paramètres de contraction des myotubes mesurés chez les animaux dénutris et leurs témoins ont été réalisées dans le cadre du projet de thèse de Simone Fraga. En conclusion, la dénutrition néonatale provoque des séquelles chez les organismes jeunes et adultes, même après restauration nutritionnelle. Ces changements observés à partir de cultures cellulaires sont évidents dans le développement des macrophages alvéolaires et dans la myogenèse. Comme perspectives de ce travail, il peut être envisagé d’évaluer les répercussions de la dénutrition induite dans la période pré-natale sur la fusion des macrophages et des cellules musculaires squelettiques lorsque les animaux sont soumis à une activité physique, mais aussi chez des animaux rendus septiques (durant l’infection on peut noter une perte de muscle généralisée et l’activité physique pourrait moduler ce processus); de réaliser des co-cultures de macrophages alvéolaires et de myotubes nouvellement formés et vérifier l’effet de la dénutrition précoce sur l’index de fusion de ces cellules in vitro. En effet, selon Chargé (2003), la voie de signalisation qui active la fusion des cellules musculaires active aussi celle des macrophages, ce qui suggère la possibilité de fusion illégitime entre macrophages et myotubes
In this thesis, we evaluated the late effects of neonatal undernutrition on the expression/production of fusion molecules and transcriptional factors in alveolar macrophages and skeletal muscle cells. Thirty-six male Wistar rats were suckled by mothers fed diets containing 17% casein, control group (C) or 8% casein, undernourished group (UN) during lactation. After weaning, all animals received a normoproteic diet (Labina or Teklad Global), at 42 days (n=12), 60 days (n=12) and 90 days (n=12). Half of these animals (n=18) were submitted to a tracheostomy for the removal of bronchoalveolar lavage and subsequent culture of alveolar macrophages for 4 days. In the other half (n = 18), all muscles of both legs were removed and the skeletal muscle cells cultured for 10 days. This resulted in two original articles. The first of these, entitled “Long-term effects of a neonatal low-protein diet in rats on the number of macrophages in culture and the expression/production of fusion proteins”, allowed us to observe that undernutrition during lactation altered the number of macrophages in culture and the production of fusion proteins in young and adult rats, but did not modify the expression of cadherin adhesion molecules. The second article, entitled “Effect of a neonatal low-protein diet on the morphology of myotubes in culture and the expression of key proteins that regulate myogenesis in young and adult rats”, demonstrated that neonatal undernutrition did not modify the expression of key proteins of the myogenic process but altered the morphology and reduced the number of myotubes in culture from 60-day-old rats. In conclusion, neonatal undernutrition caused sequelae in young and adult organisms, even after nutritional recovery. These changes were evidenced in the development of alveolar macrophages in culture and myogenesis

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Vandebrouck, Aurélie. "Régulation des entrées de calcium dépendantes des réserves intracellulaires par le complexe protéique associé à la dystrophine dans les cellules musculaires squelettiques." Poitiers, 2005. http://www.theses.fr/2005POIT2318.

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Анотація:

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) résulte d'un défaut génique, récessif qui entraîne l'absence de la dystrophine dans les cellules musculaires. Cette absence est accompagnée d'une élévation chronique de la concentration intracellulaire de calcium qui entraîne la nécrose des fibres. Nous avons pu montrer que l'expression forcée d'une minidystrophine dans des cellules myogéniques déficientes en dystrophine réduisait l'influx de calcium transitant par des canaux cationiques activés par les réserves calciques ou " Store-Operated Calcium Channels " ou SOCs, ainsi que la capture du calcium par les mitochondries durant ces entrées. Cette régulation serait réalisée par l'-syntrophine, une des protéines associées à la dystrophine. En effet, nous avons pu montrer que l'-syntrophine interagissait in-vitro et in-vivo avec le TRPC1. Le TRPC1 formerait des SOCs, mais également des canaux mécanosensibles (SACs) qui sont aussi connus pour être suractivés dans la DMD
In Duchenne Muscular Dystrophy, absence of dystrophin is accompanied by a chronic elevation of intracellular calcium, which may leads to fibre necrosis. Store-operated calcium entry (SOCE) could be responsible of a maintained calcium influx during muscle cells activity. In our mouse cell lines, we have observed that depletion of calcium stores led to a calcium influx, which was modulated by depolarisation of mitochondria. In myotubes expressing minidystrophin, the entries were faster than in dystrophin deficient myotubes. SOCE also led to calcium entry into mitochondria, a major calcium buffer of muscle cells. These intramitochondrial entries were smaller in myotubes expressing minidystrophin. We propose that minidystrophin could improve calcium homeostasis and cell survival through a better control of SOCE and mitochondria loading. This control may be performed thanks to -syntrophin which can associate with TRPC1 a component of SOC

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Blaineau, Sylvie. "Les Réservoirs calciques dans les cellules musculaires cardiaques et squelettiques au cours du couplage excitation-contraction étude ultrastructurale, cytochimique, analytique et électrophysiologique /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37603043c.

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Sabourin, Jessica. "Influx cationique dépendant des canaux TRPCs dans les cellules musculaires squelettiques : régulation par le complexe dystrophine/alpha1-syntrophine et par la voie PLC : implication dans la dystrophie musculaire de Duchenne." Poitiers, 2009. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2009/Sabourin-Jessica/2009-Sabourin-Jessica-These.pdf.

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Анотація:

La dystrophine est une protéine du cytosquelette normalement exprimée sous la membrane des cellules musculaires squelettiques. L'absence de cette protéine dans la Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD) entraîne la nécrose des fibres musculaires, résultant entre autres d'une dérégulation des mouvements calciques à travers le sarcolemme et par conséquent d'une augmentation du calcium libre dans le myoplasme. A l'heure actuelle, le lien entre l'absence de dystrophine et l'altération calcique n'est toujours pas établi et l'objectif de ce travail a été de le mettre en évidence. Les expériences ont été principalement réalisées sur les lignées cellulaires SolC1 déficientes en dystrophine et SolD6 exprimant la mini-dystrophine ainsi que sur des cultures primaires de souris normales et de souris mdx, modèle animal de la DMD. Notre étude démontre que, dans les cellules déficientes en dystrophine, les entrées calciques activées par la déplétion en calcium du réticulum sarcoplasmique, sont considérablement augmentées. Par la technique de siRNA, nous avons pu identifier les canaux TRPC1 et TRPC4 par où transitent les influx cationiques dans les myotubes SolD6. Nous avons également décrit pour la première fois un lien moléculaire entre TRPC1/TRPC4 et la dystrophine, l’α1-syntrophine et le domaine PDZ de cette dernière. Ce complexe α1-syntrophine/TRPCs est réduit dans les cellules déficientes en dystrophine car l'expression de l'α1-syntrophine au sarcolemme est diminuée. Nous suggérons qu'une régulation normale des entrées de calcium à travers TRPC1/TRPC4 dépend de l'association entre ces canaux non dépendants du potentiel et l'α1-syntrophine. En effet, la surexpression de l'α1-syntrophine dans les cellules déficientes en dystrophine rétablit l'entrée de calcium. Inversement, des expériences avec des siRNAs dirigés contre l'α1-syntrophine entrainent une augmentation des influx cationiques dans les cellules exprimant la mini-dystrophine à des niveaux proches des influx mesurés dans les cellules déficientes en dystrophine. En plus de son rôle de protéine d'échafaudage, l'α1-syntrophine serait donc cruciale pour réguler l'activité des canaux TRPC1/TRPC4 dans le muscle squelettique. D'autre part, nous avons pu mettre en évidence par des traitements pharmacologiques que l'influx cationique exacerbé des cellules SolC1 déficientes en dystrophine est dépendant de la voie PLC/PKC. Dans ces myotubes, l’absence de la dystrophine et/ou de l'α1-syntrophine entrainent à travers TRPC1 des entrées accrues de calcium, potentialisées par la voie PLC/PKC. Ce travail de thèse a mis clairement en évidence un influx cationique dépendant des canaux TRPCs et régulé par l'α1-syntrophine dans la cellule musculaire squelettique. L'absence de cette dernière au sarcolemme pourrait conférer une nouvelle sensibilité au canal TRPC1 entrainant alors sa suractivation et une entrée incontrôlée de calcium dans le cytoplasme des cellules déficientes en dystrophine
The dystrophin is a cytoskeleton protein normally expressed underneath the sarcolemma of skeletal muscle. The lack of this protein in Duchenne Muscular Dystrophy leads to muscle necrosis and to increased intracellular free calcium in the cytoplasm. Actually, the link between calcium mishandling and the absence of dystrophin is not well established and the aim of my study is to demonstrate it. Our works showed that cationic influx activated by calcium depletion of sarcoplasmic reticulum is strongly increased. We identified TRPC1 and TRPC4 channels supporting cationic influx in myotubes expressing mini-dystrophin. We also described for the first time a molecular link between dystrophin and TRPC1/TRPC4 channels, the alpha1-syntrophin. We suggested that normal regulation of syntrophin overexpression leads to reduction of abnormal cationic influx in dystrophin-deficient myotubes. Conversely, alpha1-syntrophin repression leads to increased cationic entry in myotubes expressing mini-dystrophin. The presence at normal level of this protein appears to be crucial for normal regulation of TRPC1/TRPC4 channels in skeletal muscle. On the other hand, we demonstrated an increased cationic influx supported by TRPC in dystrophin-deficient myotubes, which seems to be potentiated by PLC/PKC pathway

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Wzee, Raghda Al. "La régulation de l'expression des canaux TRPC1 par la voie calcineurine/NF-AT dépendante du calcium dans les cellules musculaires squelettiques déficientes en dystrophine." Poitiers, 2011. http://www.theses.fr/2011POIT2259.

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Анотація:

La protéine transmembranaire TRPC1 est un constituant important des canaux cationiques dans les fibres musculaires squelettiques. Ces canaux sont altérés dans les cellules musculaires dystrophiques de souris mdx. L'altération de ces canaux TRPC1 provoque des entrées de calcium trop importantes dans les cellules musculaires, ce qui déstabilise l'homéostasie calcique et participe à la mort de ces cellules. L'entrée de calcium est connue pour moduler, via la voie calcineurine/NF-AT, l'expression de certains gènes. Dans ce contexte, l'objectif du doctorat était d'analyser l'expression de TRPC1 dans les cellules musculaires normales et dystrophiques et de déterminer si une élévation du calcium intracellulaire est à son tour impliquée dans l'augmentation de l'expression de ces canaux via la voie calcineurine/NF-AT. De plus, nous examinons l'effet protecteur des inhibiteurs pharmacologiques contre cette voie sur la viabilité cellulaire. Les résultats de RT-PCR quantitative et Western blot montrent une augmentation de l'expression de l'ARNm et de la protéine TRPC1 respectivement, dans les myotubes SolC1 et SolD6 dépolarisés par KCl. Une élévation du calcium cytoplasmique suite à la dépolarisation pourrait stimuler l'expression de TRPC1 en activant la voie calcineurine/NF-AT. La Cyclosporine A, inhibiteur de la calcineurine, diminue l'effet potentiateur de la dépolarisation KCl sur l'expression de TRPC1. L'extinction de TRPC1 par siRNA permet d'augmenter la viabilité des myotubes déficients en dystrophine. Cette stratégie ou le blocage pharmacologique présenterait un intérêt thérapeutique en protégeant de la mort cellulaire provoquée par les influx calciques altérés
The transmembrane protein TRPC1 is an important element of cationic channels in skeletal muscle fibres. These channels are altered in muscular dystrophic cells from mouse mdx. A dysfunction of these TRPC1 channels induced excessive entries of calcium into muscular cells that destabilizes calcium homeostasis and contributes to cell death. An entry of calcium is known for modulating, via the calcineurin/NFAT pathway, the expression of some genes. That's why, we propses that the calcineurin/NFAT pathway could play a role in increased expression of TRPC1 protein. In this context, the objective of the thesis work was to analyse expression of TRPC1 in normal and dystrophic muscular cells, and to determine if an intracellular calcium increase is involved, in turn, in the increase of expression of these channels via the calcineurin/NFAT pathway. Results obtained by means of quantitative RT-PCR and Western blot showed an increase of expression of TRPC1 mRNA and protein respectively into SolC1 and SolD6 myotubes depolarized by KCl. Elevation of cytoplasmic calcium following the depolarization can stimulate the expression of TRPC1, by activing the calcineurin/NFAT pathway. Cyclosporin A, an inhibitor of calcineurin, diminished the potentiator effect of KCl depolarization on TRPC1 expression. Extinction of TRPC1 by siRNA enhanced cell viability of dystrophin-deficient myotubes. This strategy or pharmacological agents could present therapeutical interest by preventing the cell death induced by these altered calcium influxes

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André, Philippe. "L'Interféron exerce-t'il des effets membranaires tardifs et précoces sur des cellules musculaires lisses et squelettiques en culture primaire? exemple de l'interféron de rat /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376023329.

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Mondin, Ludivine. "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." Poitiers, 2009. http://theses.edl.univ-poitiers.fr/theses/2009/Mondin-Ludivine/2009-Mondin-Ludivine-These.pdf.

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Анотація:

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
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

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André, Philippe. "L'interferon exerce-t-il des effets membranaires tardifs et precoces sur des cellules musculaires lisses et squelettiques en culture primaire? exemple de l'interferon de rat." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1987. http://www.theses.fr/1987STR13212.

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Jacquemin, Virginie. "Mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l'hypertrophie des myotubes humains induite par l'IGF-1." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077195.

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L'IGF-1 (Insulin-like Growth factor 1) est un facteur de croissance sécrété par le foie, mais aussi exprimé localement au niveau du muscle où il joue un rôle majeur dans la régulation de la masse. Ainsi, surexprimé au niveau du muscle de souris, l'IGF-1 est capable d'induire une hypertrophie des fibres musculaires et de limiter la perte de masse musculaire liée à l'âge. Dans cette étude, réalisée sur modèle de myoblastes primaires humains, la capacité de l'IGF-1 à induire une hypertrophie des myotubes a pu être retrouvée. En traitant les cultures par l'IGF-1 après 3 jours de différenciation, nous avons développé un modèle d'hypertrophie des myotubes humains indépendant de toute induction de prolifération, et caractérisé par une augmentation de l'index de fusion, résultant du recrutement accru des cellules « de réserve » pour la différenciation et la fusion. Dans ce modèle, nous montrons que l'IGF-1 active les voies Akt et p42MAPK au niveau des myotubes mais pas des cellules réserve, suggérant l'existence d'un second signal émis par les myotubes et aboutissant au recrutement des cellules réserve pour la fusion. Des expériences de milieu conditionné ont permis de montrer que ce second signal était un facteur soluble, sécrété par les myotubes en réponse au traitement par l'IGF-1, et responsable du recrutement des cellules réserve. Grâce à l'utilisation d'anticorps neutralisant, confirmé par un traitement exogène, j'ai montré que l'interleukine 13, dont l'expression est stimulée dans les myotubes par le facteur de transcription NFATc2 en réponse à l'IGF-1, était responsable du recrutement des cellules réserve pour la fusion au cours de l'hypertrophie induite par l'IGF-1 chez l'homme
IGF-1 (Insulin-like Growth factor 1) is a growth factor secreted by the liver in response to GH, but also expressed locally in muscle where it plays a key role in the control of muscle mass. Overexpressed in the muscle of mice, IGF-1 induces muscle hypertrophy and prevents the loss of muscle mass that occurs with aging. In the present study, the ability of IGF-1 to induce myotube hypertrophy has been confirmed in a model of primary human myoblasts. By treating cultures with IGF-1 after 3 days of differentiation, we developed a model of human myotube hypertrophy independent of cell proliferation and charaterized by an increase in fusion index, resulting from the increased recruitment of reserve cells for differentiation and fusion. Using this model, we show that IGF-1 exclusively signals on myotubes but not on reserve cells, suggesting the existence of a secondary mechanism triggered by the myotubes inducing reserve cell recruitment for fusion. Using conditioned medium we observed that a soluble factor secreted by myotubes is responsible for this increase in reserve cell recruitment for fusion in response to IGF-1. This factor was identified as Interleukin-13 using a neutralizing antibody and exogenous treatment. We demonstrate that the expression of IL-13 is induced via the transcription factor NFATcl in response to IGF-1, and is responsible for the increased recruitment of reserve cells for fusion during human myotube hypertrophy induced by IGF-1

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Balghi, Haouaria. "Implication des récepteurs à l'inositol 1,4,5-triphosphate dans les libérations de calcium du reticulum sarcoplasmique dans des cellules musculaires squelettiques déficientes en dystrophine ou exprimant la mini-dystrophine." Poitiers, 2005. http://www.theses.fr/2005POIT2320.

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Анотація:

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique récessive, caractérisée par l'absence de la dystrophine et des altérations de l'homéostasie calcique. Ce travail a été entrepris dans le but de comparer la participation du calcium stocké dans le RS à la dérégulation de l'homéostasie calcique entre les myotubes déficients en dystrophine (SolC1) et les myotubes exprimant la mini-dystrophine (SolD). Deux voies de libération de calcium ont été examinées, le couplage excitation-libération de Ca2+ et les évènements élémentaires de libération de Ca2+ au repos. Les résultats révèlent que dans les cellules SolC1, les libérations de Ca2+ sont plus importantes, à la fois au repos et en dépolarisation, que dans les myotubes SolD. De plus, dans les myotubes SolC1 la voie IP3 semble être plus impliquée dans ces libérations. Il semble désormais important d'étudier plus précisément le mécanisme d'interaction de la mini-dystrophine avec les canaux de libération de Ca2+
Alterations of Ca2+ homeostasis are involved in Duchenne muscular dystrophy characterized by a lack of the dystrophin protein. The aim of this study is to characterize Ca2+ release events in a dystrophin deficient cell line (SolC1), in a dystrophin forced-expression cell line (SolD). Using confocal microscopy, measurements of Ca2+ signals were performed in myotubes loaded with the Fluo-4. At rest, localized quantal Ca2+ release events (sparks) and widespread calcium releases evoked by high KCl solution were recorded. SolC1 myotubes showed a higher sparks density than SolD myotubes. Perfusion of 2-APB (inhibitor of IP3 receptor) decreased sparks density in SolC1 and SolD myotubes while ryanodine decreased sparks density only in SolD myotubes. Myotubes incubated with 2-APB showed a faster relaxation kinetic of calcium transients than the control myotubes. These data suggest that IP3 could play a substantial role in Ca2+ release from SR in dystrophic cells

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SEIGNEURIN-VENIN, SOPHIE. "Etude de la differenciation myogenique in vitro : role de la sous-unite alpha 1 du canal ca#2#+ lent dans la fusion et la maturation des cellules musculaires squelettiques." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066386.

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La sous-unite alpha 1 du canal ca#2#+ lent dependant du potentiel est localisee dans les membranes des tubules transverses au niveau des triades. Elle est responsable des permeations calciques lentes et elle est le detecteur de potentiel impliquee dans le couplage excitation-contraction. Muscular dysgenesis (mdg) est une mutation murine qui affecte cette proteine. Elle se caracterise par une paralysie totale de la musculature squelettique due a l'absence de couplage excitation-contraction chez ce mutant. La structure des fibres musculaires est anormale. Les sarcomeres sont tres desorganises, il n'y a pas de triades avec des pieds jonctionnels matures. Il n'y a pas de lame basale. Nous avons montre que l'introduction dans les myotubes dysgeniques de la sous-unite alpha 1 ou d'une forme non fonctionnelle d'alpha 1, delete du premier domaine transmembranaire, conduit a la mise en place d'une organisation ultrastructurale normale dans ces myotubes. D'autre part, une etude pharmacologique montre que d'une part des antagonistes calciques (nifedipine, sr33557), ainsi que des agents pharmacologiques epuisant les stocks intracellulaires de ca#2#+ (cafeine, thapsigargine) s'opposent partiellement ou totalement a la formation des myotubes in vitro. Ces resultats suggerent que le processus de fusion est sous le controle des stocks internes de ca#2#+. La mobilisation de ces stocks serait controlee par une machinerie moleculaire de couplage excitation-liberation de ca#2#+ du type de celle en charge du couplage excitation-contraction. Ainsi, en plus de son role dans les permeations calciques lentes et dans le couplage excitation-contraction, la sous-unite alpha 1 interviendrait dans la fusion des myoblastes, et la presence de la proteine meme non fonctionnelle serait indispensable dans la structuration de la fibre musculaire squelettique

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Mazaleyrat, Kilian. "Modélisation de pathologies neuromusculaires par la co-différenciation dirigée de cellules souches pluripotentes induites, en fibres musculaires innervées par des motoneurones." Thesis, Aix-Marseille, 2020. http://www.theses.fr/2020AIXM0127.

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Les cellules souches pluripotentes induites obtenues par reprogrammation des cellules somatiques primaires ont révolutionné les domaines de la biologie cellulaire et de la modélisation des maladies. Cependant, la modélisation des maladies musculaires squelettiques et neuromusculaires humaines a été entravée par un nombre limité de protocoles pour la génération de fibres musculaires matures avec une organisation sarcolemmale. Par co-différenciation simultanée de hiPSC dans les cellules musculaires et les motoneurones, nous avons développé une nouvelle procédure pour générer des fibres musculaires squelettiques matures multinucléées innervées. La présence des deux types de cellules améliore considérablement la différenciation des myoblastes et donne des fibres musculaires multinucléées fonctionnelles longues de plusieurs millimètres. De plus, cette culture de type organoïde peut être maintenue sur de longues périodes avec une régénération cellulaire autonome grâce à la présence de cellules positives pour PAX7 et à la synthèse de la matrice extracellulaire. Ce protocole applicable aux hiPSC d'individus en bonne santé a été validé dans la dystrophie musculaire de Duchenne, la dystrophie myotonique de type 1, la dystrophie Facio-Scapulo-Humerale et la dystrophie des ceintures de type 2A ouvrant de nouvelles voies pour l'exploration de la différenciation musculaire, la modélisation des maladies et la découverte de médicaments
Induced pluripotent stem cells obtained by reprogramming of primary somatic cells have revolutionized the cell biology and disease modeling fields. However, modeling human skeletal muscle and neuromuscular disorders has been hindered by a limited number of protocols for generation of mature muscle fibers with sarcolemmal organization. Through simultaneous co-differentiation of hiPSC into muscle cells and motor neurons, we developed a novel procedure for generating innervated multinucleated mature skeletal muscle fibers. Presence of both cell types greatly enhances myoblast differentiation and yields mature functional millimeter-long multinucleated muscle fibers. Furthermore, this organoid-like culture can be maintained over long periods of time with autonomous cell regeneration thanks to the presence of PAX7-positive cells and extracellular matrix synthesis. This protocol applicable to hiPSCs from healthy individuals was validated in Duchenne Muscular Dystrophy, Myotonic Dystrophy, Facio-Scapulo-Humeral Dystrophy and type 2A Limb-Girdle Muscular Dystrophy opening new paths for exploration of muscle differentiation, disease modeling and drug discovery

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Cantereau, Anne. "Étude, par imagerie confocale de fluorescence, de la dynamique spatio-temporelle du Ca2+ libre intracellulaire et de son évolution au cours de la différenciation des cellules musculaires squelettiques de rat in vitro." Bordeaux 2, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR28493.

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Mansat, Melanie. "Signalisation et implication des phosphoinositides dans la myopathie myotubulaire liée à l'X." Thesis, Toulouse 3, 2022. http://www.theses.fr/2022TOU30039.

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Les phosphoinositides (PIs) appartiennent à une famille de lipides membranaires qui jouent un rôle essentiel dans diverses fonctions cellulaires, comme en témoigne l’implication directe de nombreuses enzymes de leur métabolisme dans diverses pathologies humaines telles que des maladies génétiques ou des cancers. Leur métabolisme est extrêmement actif via l’action de PI-kinases et PI-phosphatases spécifiques. Sous l’effet de divers stimuli, la relocalisation de ces enzymes permet une génération ou un appauvrissement rapide et plus ou moins transitoire de certains PIs, permettant une coordination dans le recrutement de protéines impliquées dans divers mécanismes cellulaires tels que la migration, la différentiation, ou encore la prolifération. La protéine MTM1, membre de la famille des myotubularines, est une PI 3-phosphatase qui, in vitro, déphosphoryle le phosphatidylinositol 3-phosphate (PI3P) et le PI(3,5)P2 en PI et PI5P, respectivement. Cette enzyme est mutée dans la myopathie myotubulaire liée à l’X (XLMTM), une maladie rare congénitale grave caractérisée dès la naissance par une hypotonie, une importante faiblesse musculaire et une détresse respiratoire conduisant à la mort précoce des nourrissons. Dans la majorité des cas, une absence de la protéine est constatée. Durant ma thèse, je me suis intéressée à l’étude des rôles des produits et substrats de MTM1, et leurs impacts dans l’étiologie de la pathologie. Pour cela, j’ai utilisé la lignée de myoblastes murins C2C12, lignée ayant la capacité de se différentier en myotubes contractiles et reproduisant les différentes étapes de la myogenèse. Nous avons créé et caractérisé une lignée knockout pour Mtm1 via la technique CRISPR/Cas9 et montré que ces cellules reproduisent les défauts observés dans la pathologie tels que des noyaux mal positionnés, et des myotubes plus fins et petits. A l’aide de ce modèle, nous avons montré que MTM1 est une enzyme majeure pour la production de PI5P, et de façon surprenante (alors que MTM1 s’exprime au cours de la différentiation) mesuré une diminution en PI5P au cours de la différentiation. Nous mettons en évidence un mécanisme original où la coordination entre une PI-phosphatase et PI-kinase est impliquée dans la formation de structures importantes pour la fusion des myoblastes. L’ensemble de ces résultats correspondent à notre premier article. En parallèle, nous avons initié une étude sur les partenaires de MTM1 via l’approche de BioID et les résultats obtenus nous orientent vers un rôle important de MTM1 dans le trafic des intégrines, corrélant avec les défauts observés de localisation de l’intégrine-β1 dans la pathologie. Ces résultats sont intégrés au sein d’un deuxième article qui met en évidence que les altérations épigénétiques sont un mécanisme physiopathologique de la XLMTM, et que l’inhibition des histones désacétylases est une stratégie thérapeutique prometteuse pour cette maladie. En particulier, nous montrons que le traitement des cellules C2C12 knockout pour Mtm1 par l’acide valproïque permet de restaurer un phénotype normal avec un niveau d’expression et une localisation normale de l’intégrine-β1, corrélé avec une restauration des défauts d’adhésion observés. Le détail des protéines identifiées avec l’approche de BioID sont présentés en résultats complémentaires. D’autre part, au vu des rôles décrits de MTM1 et de ses produits et substrats dans le trafic vésiculaire, des travaux ont été réalisés sur sa perturbation en absence de MTM1 notamment via le suivi des protéines Rab et du PI3P et sont également présentés en résultats complémentaires. Ainsi, ce travail de thèse a permis de mettre en place un modèle cellulaire original pour l’étude de MTM1 et de poser les bases moléculaires du rôle de MTM1 et des PIs qu’il métabolise, mais il permet également d’apporter un volet mécanistique à une étude plus large sur la découverte de nouvelles pistes thérapeutiques
Phosphoinositides (PIs) are a minor class of phospholipids that play an essential role in diverse cellular functions highlighted by the direct involvement of their metabolizing enzymes in human pathologies such as genetic diseases or cancers. Their metabolism is extremely active through the action of specific PI-kinases and PI-phosphatases. Under various stimuli, the relocalization of these enzymes allows a rapid and more or less transient generation or depletion of certain PIs, allowing the recruitment of proteins involved in various cellular mechanisms such as migration, differentiation, or proliferation. MTM1, a member of the myotubularin family, is a PI 3-phosphatase that in vitro dephosphorylates phosphatidylinositol 3-phosphate (PI3P) and PI(3,5)P2 into PI and PI5P respectively. This enzyme is mutated in X-linked myotubular myopathy (XLMTM), a rare severe congenital disease characterized at birth by hypotonia, severe muscle weakness and respiratory distress leading to early infant death. In the majority of cases of XLMTM, the expression of MTM1 is strongly reduced or absent. My thesis work focused on the roles of MTM1 products and substrates, and their impact in the etiology of the pathology. For this purpose, I used the C2C12 myoblastic cell line which has the ability to differentiate into contractile myotubes and to reproduce the different stages of myogenesis. We have created and characterized a knockout cell line for Mtm1 using the CRISPR/Cas9 strategy and shown that these cells reproduce the defects observed in the pathology such as nuclei misorganization, and thinner and smaller myotubes. Using this model, we showed that MTM1 is a major enzyme for PI5P production, and surprisingly (while MTM1 is expressed during differentiation), measured a decrease in PI5P level during differentiation. Thus, we hypothesized that PI5P could be metabolized to PI(4,5)P2 by PI5P 4-Kinases (PI5P4Ks), the only conversion pathway for PI5P known to date. Using biochemical, cell biology and microscopy approaches, we demonstrated the involvement of PI5P4Kα in the production of a minor pool of PI(4,5)P2 in particular membrane structures called "podosome-like" essential for myoblast fusion. These results reveal a coordination between a PI-phosphatase and a PI-kinase in the formation of cell structures important for myoblast fusion. In parallel, we have initiated a study on the identification of MTM1 partners through the BioID approach and the results point to an important role of MTM1 in integrin trafficking, correlating with the observed defects in β1-integrin localization in XLMTM. These results are integrated in a second paper which highlights epigenetic alterations as a pathophysiological mechanism of XLMTM, and that histone deacetylase inhibition is a promising therapeutic strategy for this disease. In particular, we show that treatment of Mtm1 knockout C2C12 cells with valproic acid restores a normal phenotype with a normal expression level and localization of integrin-β1, rescuing the observed adhesion defects. Details of the proteins identified with the BioID approach are presented in supplemental results. Moreover, in view of the described roles of MTM1 and its products and substrates, work has been carried out on the disruption of vesicular trafficking in the absence of MTM1. Thus, this thesis work allowed to set up an original cellular model to study MTM1 functions and underlined novel insights into the role of MTM1 and its products and substrates in membrane dynamic during muscle differentiation

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Hadadeh, Ola. "Rôle du système d'activation du plasminogène dans la différenciation des cellules souches embryonnaires de souris." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX20718.

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Le système d’activation du plasminogène (AP) comprenant les protéases uPA et tPA, et leur inhibiteur PAI-1, génère une activité protéolytique dans la matrice extracellulaire et contribue au remodelage tissulaire dans une grande variété de processus physiopathologiques, y compris la myogenèse squelettique, et la différenciation adipocytaire.Nous avons évalué son rôle spécifique dans la différenciation des cellules souches embryonnaires (ES) de souris. On a trouvé que les activités d’uPA et de tPA ainsi que les niveaux protéiques de PAI-1 sont maximaux dans les cellules différenciées, contrairement aux cellules ES indifférenciées où ils sont indétectables et augmentent progressivement dès le jour 3 de la différenciation. La différenciation adipocytaire dans le modèle des cellules ES est inhibée par le traitement par l’amiloride, un inhibiteur spécifique de l’uPA. Egalement, les cellules ES surexprimant une forme active du PAI-1 sous le contrôle d’un système d’expression inductible, montrent des capacités adipogéniques réduites après l’induction du gène. Nos résultats démontrent que le contrôle de l’adipogenèse des cellules ES par le système AP correspond à des étapes successives, différentes, depuis les cellules indifférenciées jusqu’aux cellules bien différenciées. De plus, les capacités de la différenciation adipogénique des cellules pluripotentes induites déficientes en PAI-1 sont augmentées par rapport aux cellules contrôles.Similairement, la myogenèse squelettique est réduite par l’inhibition de l’uPA par l’amiloride ou par la surexpression du PAI-1 durant l’étape terminale de la différenciation du jour 7 au jour 24. Cependant, l’interférence avec l’uPA durant les jours 0 à 3 de la différenciation, stimule la formation des myotubes. Les différenciations cardiomyocyotaire, neuronale, endothéliale et du du muscle lisse ne sont pas affectées par le traitement à l’amiloride ou la surexpression du PAI-1.Nos résultats montrent que le système AP est capable de moduler spécifiquement l’adipogenèse et la myogenèse squelettique des cellules ES par des mécanismes moléculaires successifs différents
Regulation of the extracellular matrix (ECM) plays an important functional biological role either in physiological or pathological conditions. The plasminogen activation (PA) system, comprising the uPA and tPA proteases and their inhibitor PAI-1, is one of the main suppliers of extracellular proteolytic activity contributing to tissue remodeling. Although its function in development is well documented, its precise role in mouse embryonic stem cell (ESC) differentiationin vitro is unknown. We found that uPA and tPA activities and PAI-1 protein are very low in undifferentiated ESCs and increase strongly during the differentiation, reaching a maximum in well differentiated cells. Adipocyte formation by ESCs is inhibited by amiloride treatment, a specific uPA inhibitor. Likewise, ESCs expressing ectopic PAI-1 under the control of an inducible expression system, display reduced adipogenic capacities after induction of the gene. Our results demonstrate that the control of ESC adipogenesis by the PA system correspond to different successive steps from undifferentiated to well differentiated ESCs. Furthermore, the adipogenic differentiation capacities of PAI-1-/- induced pluripotent stem cells (iPSCs) are augmented as compared to wt iPSCs. Similarly, skeletal myogenesis is decreased by uPA inhibition or PAI-1 overexpression during the terminal step of differentiation. However, interfering with uPA during days 0 to 3 of the differentiation process augments ESC myotube formation. Neither neurogenesis, cardiomyogenesis, endothelial cell nor smooth muscle formation are affected by amiloride or PAI-1 induction. Our results show that the PA system is capable to specifically modulate adipogenesis and skeletal myogenesis of ESCs by successive different molecular mechanisms

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Kostallari, Enis. "Microcirculation et croissance musculaire : rôle des péricytes dans la niche des cellules satellites musculaires." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST0065.

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Les microvaisseaux musculaires sont souvent considérés comme une source de nutriments et d'oxygène pour le muscle en croissance et ils semblent être conservés de façon stéréotypée. L'unité microvasculaire du muscle sain et adulte est composée de 6 à 8 capillaires. Dans Gitiaux, et al. (2013) nous montrons que l'organisation et la taille de l'unité microvasculaire sont strictement similaires chez l'homme et la souris. Dans le muscle squelettique adulte, la majorité des cellules satellites sont proches des péricytes et certaines d'entre elles semblent pouvoir établir des contacts directs temporaires avec les péricytes. In vitro, les cellules endothéliales induisent l'activation et la prolifération des cellules satellites en sécrétant de l'Angpt-2 et du PDGF-BB, alors que les péricytes induisent la quiescence et la différenciation des cellules satellites, par l'Angpt-1 et l'IGF-1 respectivement. Ces effets ont été confirmés in vivo, en utilisant les modèles murin Tg:NG2Cre/+::R26RiDTR, Tg:NG2Cre/+::IGF1del/+ et Tg:TNAPCreERT2/+::Angpt1del/+, dans lesquels il existe une hypotrophie musculaire et une activation des cellules satellites. Tous ces résultats soutiennent le dogme que « des cellules souches soutiennent d'autre cellules souches »
Muscle microvasculature is often considered solely as a source of nutrients and oxygen for growing muscle cells and seems to be stereotypically conserved between human and mouse. The adult normal muscle microvascular unit is formed of 6–8 capillaries. In Gitiaux, et al. (2013) we show that microvascular unit organization and size are strikingly similar in human and small animals. In the adult skeletal muscle, the majority of satellite cells are close neighbors of pericytes and some of them are probably able to establish temporary direct contacts with pericytes. During post-natal development, in human and mice, pericytes and satellite cells become progressively closer. In vitro, endothelial cells induce satellite cell activation and proliferation through Angpt-2 and PDGF-BB, while pericytes induce quiescence through Angpt-1 and differentiation of satellite cells through IGF-1. These effects are confirmed by in vivo experiments using Tg:NG2Cre/+::R26RiDTR, Tg:NG2Cre/+::IGF1del/+ and Tg:TNAPCreERT2/+::Angpt1del/+ mice, which exhibit muscle hypotrophy and satellite cell activation. All these results support the emerging concept that “stem cells support other stem cells”

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Barbier, Julien. "Etude du mode d'action de la toxine létale de Clostridium sordellii sur le système neuromusculaire squelettique de vertébrés." Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077134.

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Authier, François-Jérôme. "Production d'interleukine-1 par la cellule musculaire squelettique." Paris 12, 1997. http://www.theses.fr/1997PA120078.

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L'interleukine (il)-1 est une molecule pleiotrope connue comme mediateur proximal de l'inflammation mais egalement impliquee dans le remodelage tissulaire. Nous avons mis en evidence une production d'il-1 et de ses messagers par les fibres musculaires, au cours de la myopathie a l'azt, dans diverses pathologies musculaires caracterisees par une proteolyse myofilamentaire importante (dermatomyosite, atrophie et fibres en cibles neurogenes, myopathie de reanimation) et au niveau du domaine post-synaptique des jonctions neuromusculaires dans le muscle normal. Nous avons observe une localisation de l'il-1 au niveau des membranes mitochondriales, et une constante expression d'il-1 dans les fibres en voie de regeneration exprimant ncam/nkh1-leu 19. Ces resultats nous ont conduit a explorer la production des acteurs du systeme il-1 au cours de la myogenese in vitro (il-1, il-1, il-1ra, il-1ri, il-1rii, ice). Nous avons observe une expression differentielle des composants de la famille de l'il-1 au cours de la myogenese in vitro. L'entree des myoblastes dans le processus de fusion s'accompagne d'un maximum d'expression de l'il-1 et de ses recepteurs. Une premiere etape dans la comprehension du role de l'il-1 dans la myogenese fut d'etudier les effets de l'il-1 et de l'il-1ra exogenes sur la differenciation myogenique : l'il-1 a un effet inhibiteur sur la proliferation et la differenciation des myoblastes, effet antagonise par l'il-1ra. En conclusion, nos travaux indiquent qu'il existe une production constitutive d'il-1 par la cellule musculaire striee squelettique et que l'il-1 semble impliquee dans le processus de differenciation myogenique.

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Le, Grand Fabien. "Les cellules embryonnaires : des outils pour la reconstruction musculaire squelettique." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2059.

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Nous avons étudié les potentialités myogéniques de différents types de cellules embryonnaires de souris. La différenciation musculaire des cellules dermomyotomales est modifiée lorsqu'elles sont cultivées avec des cellules osseuses ou nerveuses issues de leur microenvironnement. Cette association permet aux cellules dermomyotomales greffées dans un muscle adulte de proliférer et de fusionner entrer elles pour former des myotubes hautement différenciés. Les progéniteurs endothéliaux de muscles embryonnaires purifiés par séparation immunomagnétique sur la base de l'expression du gène CD34, sont capables en culture in vitro d'activer différents programmes géniques et en particulier de se différencier en myofibres squelettiques. Suite à la transplantation dans un muscle de souris mdx, les cellules CD34+ révèlent de remarquables capacités à se disperser et à fusionner avec les fibres de l'hôte, restaurant l'expression de la dystrophine
We studied the myogenic potential of different types of mouse embryonic cells. In vitro myogenic commitment of dermomyotomal cells is modified when they are co-cultivated with osteogenic or neural cells from their microenvironment. The combination of these environmental cells is needed for successful development of dermomyotomal cells into adult transplanted muscle. Endothelial progenitor cells within embryonic skeletal muscles purified by magnetic-bead selection on the basis of CD34 expression, are able to differentiate into endothelial cells and skeletal myofibers in in vitro culture. When transplanted into an adult mdx mouse muscle, CD34+ cells display a high propensity to disperse within the recipient muscle, fuse with host fibers, restoring dystrophin expression

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Peressini, Lopez Paula. "Activité du rétrotransposon L1 dans les cellules musculaires." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2020. http://theses.univ-cotedazur.fr/2020COAZ6007.

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Près de la moitié du génome humain provient d'éléments transposables (TE). Parmi eux, l'élément LINE-1 ou L1 (Long INterspersed Element-1) forme la seule famille d'éléments transposables actuellement active et autonome chez l'Homme. Bien que des centaines de milliers de copies soient dispersées dans le génome humain, seules 80 à 100 d'entre elles sont encore compétentes pour la rétrotransposition, c'est-à-dire capables de se reproduire par un mécanisme de "copier-coller" via un ARN intermédiaire et une étape de transcription inverse. L'activité des L1s peut avoir des conséquences délétères, en particulier par mutagenèse insertionnelle. Elle est néanmoins étroitement régulée au niveau transcriptionnel et post-transcriptionnel. Inversement, des facteurs d'hôtes spécifiques sont nécessaires pour accomplir le cycle réplicatif des L1s. Lorsqu'elles se produisent dans la lignée germinale ou dans l'embryon précoce, les insertions de L1 peuvent être transmises à la génération suivante. La rétrotransposition des L1s a également été décrite dans certains tissus somatiques, comme dans les tumeurs épithéliales et dans le cerveau, à la fois dans les cellules progénitrices neurales et dans les neurones différenciés. Néanmoins, les niveaux d’expression des L1 compétents pour la rétrotransposition, et leur mobilisation, dans d'autres tissus somatiques restent incertains.Ici, nous avons étudié l'activité des rétrotransposons L1 dans les cellules musculaires squelettiques humaines et murines. Nous montrons que la protéine du L1 la plus abondante, ORF1p, qui est essentielle à la rétrotransposition, est indétectable dans nos conditions expérimentales, dans des échantillons murins ou humains de muscle squelettique, alors qu'elle est facilement détectable dans les cellules cancéreuses ou dans les testicules. De même, elle n'est pas détectée dans les myoblastes immortalisés d’origine murine ou humaine. En revanche, nous avons découvert que le L1 est capable de rétrotransposition dans les myoblastes humains et murins lorsqu'elle est exprimée à partir d'un plasmide ou d'une copie intégrée avec un promoteur constitutif ou inductible, respectivement. En conclusion, si l'expression du L1 est inférieure à la limite de détection dans le muscle, les myoblastes sont bien permissifs à la rétrotransposition, ce qui indique que ces cellules expriment tous les facteurs cellulaires nécessaires pour réaliser ce processus, et n'expriment pas de facteurs de restriction significatifs qui bloqueraient la rétrotransposition.Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que l'activité somatique des L1s pourrait ne pas être restreinte au cerveau ou aux cellules cancéreuses, mais pourrait également avoir lieu dans les muscles dans des conditions environnementales ou pathologiques qui déclencheraient leur expression
Almost half of the human genome derives from transposable elements (TE). Among them, the Long INterspersed Element-1 (LINE-1 or L1) forms the only currently active and autonomous transposable element family in humans. Although hundreds of thousands L1 copies are dispersed in the human genome, only 80-100 of them are still retrotransposition competent, i.e. able to replicate by a “copy-and-paste” mechanism via an RNA intermediate and a reverse transcription step. On the one hand, L1 activity can have deleterious consequences, such as insertional mutagenesis, and is tightly regulated at the transcriptional or post-transcriptional levels. However, specific host factors are necessary for completion of L1 replication cycle. When occurring in the germline or in the early embryo, L1 insertions can be transmitted to the next generation. Somatic retrotransposition has been also described in epithelial tumors and in the brain, both in neural progenitor cells and differentiated neurons. Nevertheless, the extent of L1 expression and mobilization in other somatic tissues remains unclear.Here, we investigated the activity of L1 retrotransposons in human and mouse skeletal muscle cells. We show that the most abundant L1 protein, ORF1p, which is essential to retrotransposition, is undetectable under our experimental conditions, in mouse or human muscle samples, while it is readily detected in cancer cells or in testis. Similarly, it was undetected in immortalized mouse or human myoblasts. However, we found that L1 is capable of retrotransposition in human and mouse myoblasts when expressed from a plasmid or from an integrated copy with a constitutive or inducible promoter, respectively. In conclusion, while L1 expression is under the limit of detection in muscle, myoblasts are permissive to retrotransposition, indicating that these cells express all the cellular factors necessary to achieve this process, and do not express significant restriction factors that would prevent retrotransposition.Altogether, our findings suggest that somatic L1 activity could not be confined to the brain or cancer cells, but could also occur in muscles under environmental or pathological conditions that would unleash L1 expression

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L'Honoré, Aurore. "Régulations transcriptionnelles du facteur myogénique MyoD au cours des phases prolifératives et différenciées de la myogénèse squelettique adulte." Montpellier 1, 2003. http://www.theses.fr/2003MON1T014.

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LA REGENERATION CONSTITUE L'EVENEMENT MAJEUR AFFECTANT LE MUSCLE SQUELETTIQUE POST-NATAL. ELLE REPRESENTE LA CAPACITE QU'A LE TISSU MUSCULAIRE A SE RECONSTRUIRE, CONSECUTIVEMENT A UNE LESION TRAUMATIQUE, PATHOLOGIQUE OU EXPERIMENTALE DE LA FIBRE. LES CELLULES SATELLITES, ENCORE APPELEES CELLULES SOUCHES DU MUSCLE SQUELETTIQUE ADULTE, SONT LES RESPONSABLES DE CE PROCESSUS DE REGENERATION : CELLULES MONONUCLEES, QUIESCENTES, POSITIONNEES LE LONG DE LA FIBRE, ELLES S'ACTIVENT EN REPONSE A CERTAINS STIMULI POUR REFORMER LA FIBRE LESEE, AU COURS DE DEUX ETAPES DE PROLIFERATION PUIS DE DIFFERENTIATION. AU COURS DE CE PROCESSUS, LE FACTEUR MYOGENIQUE MyoD JOUE UN ROLE CLE, PUISQUE SON ABSENCE SE TRADUIT PAR UNE PERTE DE LA CAPACITE REGENERATIVE. LA COMPREHENSION DE SES MECANISMES DE REGULATION TRANSCRIPTIONNELLE, EST DONC D'UNE IMPORTANCE MAJEURE. DANS CETTE ETUDE, NOUS AVONS MONTRE LA PRESENCE, DANS LES REGIONS REGULATRICES DU GENE MyoD, D'UNE NOUVELLE SEQUENCE HYBRIDE NECESSAIRE A LA REGULATION DU GENE MyoD AU COURS DE LA REGENERATION MUSCULAIRE. LA CARACTERISATION DE CETTE SEQUENCE A REVELE SA CAPACITE A LIER DEUX COMPLEXES MULTIPROTEIQUES DISTINCTS CONTENANT (1) LA PROTEINE SRF EN PROLIFERATION ET DIFFERENTIATION, (2) LE FACTEUR MUSCULAIRE MEF2 UNIQUEMENT EN DIFFERENTIATION. ENFIN, L'ETUDE FONCTIONNELLE DE CETTE SEQUENCE A DEMONTRE QUE SON INTERACTION AVEC LES DEUX PROTEINES SRF ET MEF2 EST SUCCESSIVEMENT NECESSAIRE A L'EXPRESSION DU GENE MyoD AU COURS DES DEUX ETAPES DE PROLIFERATION ET DE DIFFERENTIATION DE LA REGENERATION MUSCULAIRE SQUELETTIQUE.

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El, Dirani Zeinab. "Effet de l’hypoxie intermittente et de l’entraînement physique intensif sur la structure et la fonction du tissu musculaire chez le rat." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAV067/document.

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Le syndrome d'apnée obstructive du sommeil (SAOS), est une maladie chronique qui se caractérise par des interruptions répétées de la respiration durant le sommeil en raison de la fermeture temporaire des voies aériennes supérieures. L'hypoxie intermittente chronique (HI) résultante de cette fermeture transitoire des voies aériennes supérieures, constitue l’une des conséquences majeures du SAOS, et elle est la responsable de la plupart des complications liées à cette pathologie, dont nous citons: l’hypertension artérielle, l’infarctus de myocarde et plus généralement le remodelage cardiovasculaire.D’autre part, l’entrainement physique intensif(EI)est bien connu d’avoir des bénéfices sur le système cardiovasculaire, d’où nous avons poser l’hypothèse que l’EI peut inverser les effets délétères de l’HI sur la réactivité et le remodelage vasculaire ainsi que sur la signalisation calcique intracellulaire dans les cellules musculaires.Pour répondre à cette question, nous avons choisi le rat comme modèle animal, pour étudier l’effet potentiel de l'EI dans la prévention et l’inversion des effets délétères de (HI) en termes de réactivité et signalisation calcique dans les tissues musculaires.Des rats ont été exposés durant 21 jours à l’hypoxie intermittente dans des cages spécialement équipées pour maintenir un flux d’air alternant entre 21% et 5% de PO2 dans les cages contenant les rats hypoxique et a 21% de PO2 dans les cages contenant les rats contrôles. Durant les deux dernières semaines d’exposition à l’HI, un groupe des rats hypoxiques et un des rats normoxiques ont subi des sessions d'EI en courant sur un tapis roulant avec une vitesse allant de 16m/min jusqu'à 30 m/min.Les paramètres physiologiques ont été mesurés (Pression artérielle, fréquence cardiaque, hématocrites), l’aorte a été prélevé pour étudier la réactivité vasculaire, les cellules musculaires lisses de l’aorte ont été ensuite prélevés et cultivées pour étudier la signalisation calcique par microscopie à EPIfluorescence. Finalement les gènes codant pour les médiateurs de la signalisation calcique : RyR1, RyR2 RyR3, (ryanodine receptors), TRPV4 (transient receptor potential channel), SERCA1, SERCA2 (Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+ -ATPase) et IP3R1 (Inositol 1,4,5-Trisphosphate Receptor) dans différentes tissues vasculaires et squelettiques ont été étudiés au niveau moléculaire par Q-PCR et Western Blot.Nos résultats montrent que l'HI induit une augmentation significative de pression artérielle et de l’hématocrite et une diminution dans la relaxation de l'aorte induite par l'acétylcholine pré contractée par la phénylnephrine. Ceci est conforme à notre observation selon laquelle HI augmente le niveau de calcium intracellulaire dans le muscle lisse aortique cultivé. D'autre part, l'EI induit une diminution significative de l’hématocrite et de la vasoconstriction aortique induite par la phénylnephrine et l'endothélie-1, conformément à l'observation que l'EI réduit la différence HI-N dans la réponse calcique. A l’échelle moléculaire, HI induit une augmentation significative de l'expression de RyR1, RyR2, RyR3, SERCA1, SERCA2, TRPV4 et IP3R1 au niveau de l'ARNm dans les tissus de tous les groupes, avec une plus grande quantité de RyR1,RyR2,et RyR3 dans les tissus HI des muscles lisses (principalement dans l'aorte thoracique et abdominale) et le SERCA1 (9 fois plus haut dans les tissus IH) et le SERCA2 (10 fois plus élevé dans les tissus HI) dans les muscles squelette (Gastrocnemius, plantaris et soléus). De plus, HI induit une augmentation significative de RYR1, RYR2 et TRPV4 au niveau protéique dans l'aorte thoracique et abdominale; et l'EI réduit la différence d'expression entre les animaux N et IH.Nos résultats suggèrent que l'EI représente un traitement prometteur non pharmacologique ou complémentaire pour limiter les complications cardio-vasculaires induites par l’HI et le remodelage musculaire chez les patients atteints de SAOS
Obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) is a chronic disease characterized by repeated interruptions of breathing during sleep due to the temporary closure of the upper airway. Its prevalence increases with the increasing in prevalence of obesity, especially in developed countries.Chronic intermittent hypoxia (IH) resulting from this transient closure of the upper airway is one of the major consequences of OSAS and is responsible of most of the complications related to this pathology, including hypertension, myocardial infarction, atherosclerosis and more generally cardiovascular remodeling.On the other hand, intensive physical training(IT) is well known to have benefits on cardiovascular system, thus we hypothesize that physical training can reverse the deleterious effects of IH on reactivity and vascular remodeling as well as intracellular calcium signaling in muscle cells.To answer this question, we chose the rat as an animal model to study the potential effect of IT in the prevention and reversal of deleterious (IH) effects in terms of reactivity and calcium signaling in muscle tissue.Rats were exposed for 21 days to intermittent hypoxia and housed in cages specially equipped to maintain an airflow alternating between 21% and 5% PO2 in cages containing hypoxic rats and 21% PO2 in cages containing the control rats. During the last two weeks of exposure to IH, a group of hypoxic rats and one of the normoxic rats underwent IT sessions on a treadmill at a speed of 16m / min to 30m / min.Physiological parameters were measured (blood pressure, heart rate, hematocrit), the aorta was removed to study the vascular reactivity, then vascular smooth muscle cells were removed and cultured to study calcium signaling by EPIfluorescence microscopy. Finally, the genes coding for the key mediators of the calcium signaling: RyR1, RyR2 RyR3, (ryanodine receptors), TRPV4 (transient receptor potential channel), SERCA1, SERCA2 (Sarco / Endoplasmic Reticulum Ca2 + -ATPase) and IP3R1 , 5-Trisphosphate Receptor) in various vascular and skeletal tissues were studied at the molecular level as mRNA by Q-PCR or as protein by Western Blot.Our results show that IH induces a significant increase in blood pressure and hematocrit and a decrease in acetylcholine-induced aortic relaxation pre-contracted with phenylnephrine. This was consistent with our observation that HI increases the level of intracellular calcium in cultured aortic smooth muscle. On the other hand, IT induced a significant decrease in hematocrit and aortic vasoconstriction induced by phenylnephrine and endothelial-1, consistant with the observation that IT reduces the IH-N difference in the calcium response. On the molecular scale, IH induces a significant increase in the expression of RyR1, RyR2, RyR3, SERCA1, SERCA2, TRPV4 and IP3R1 at the mRNA level in the tissues of all groups with a greater amount of RyR1,RyR2,& RyR3 higher in IH tissue of smooth muscles (mainly in the thoracic and abdominal aorta) and SERCA1 (9-fold higher in IH tissues) and SERCA2 (10-fold higher in IH tissues) in the skeletal muscles (Gastrocnemius, plantaris and soléus). In addition, IH induces a significant increase in RYR1, RYR2 and TRPV4 at the protein level in the thoracic and abdominal aorta; And IT reduces the difference in expression between animals N and IH.Our results suggest that IT is a promising, non-pharmacological or complementary treatment for limiting cardiovascular complications induced by IH and muscle remodeling in patients with OSAS

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Gsaier, Linda. "Rôle du métabolisme sur le devenir des cellules souches musculaires et l'homéostasie du muscle squelettique." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1208.

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Durant la régénération du muscle suite à une lésion, les cellules souches musculaires, aussi appelées les cellules satellites, quittent leur état de quiescence et s’activent. Elles pourront soit emprunter la voie de la myogenèse afin de former de nouvelles fibres musculaires, soit retourner à leur état de quiescence pour reformer la réserve de cellules souches mobilisable en cas de lésion ultérieure. La régulation du devenir de la cellule souche est modulée par de nombreuses voies de signalisation telles que la voie Wnt, la voie Notch ou la voie des TGFb. Cependant, rares sont les données concernant l’implication du métabolisme sur le devenir de la cellule souche. Pourtant il a été démontré que l’activation des cellules satellites est étroitement liée avec le métabolisme cellulaire, dont l’un des principaux acteurs est la protéine kinase AMPK. Ce complexe hétérotrimérique, composé de trois sous-unités a, b et g est responsable de l’équilibre entre consommation énergétique et production d’énergie au sein de la cellule. Grâce à la modulation de mTORC1, il a également été prouvé que l’AMPKa1 était responsable de la croissance cellulaire et de la prolifération des précurseurs myogéniques. A l’aide de différents modèles murins, de lignées primaires et de cellules satellites en sortie de tri, nous avons déterminé le rôle que pouvait jouer chacun des isoformes, AMPKa1 et AMPKa2 au sein de la cellule souche, sur le déroulement de la myogenèse adulte post- lésionnelle ainsi que sur l’homéostasie du muscle régénéré. Dans un premier temps nous avons démontré que la voie de signalisation AMPKa1-LDH permettait de réguler l’autorenouvellement des cellules satellites grâce au contrôle du métabolisme. En effet, au moment de l’entrée de la cellule dans la voie de la différenciation, la voie de l’AMPKa1 induit une diminution de l’activité de la LDH, permettant aux cellules d’adopter un métabolisme de phosphorylation oxydative répondant à leurs besoins énergétiques. Dans un second temps, nous avons démontré que l’isoforme AMPKa2, exprimé uniquement après l’entrée de la cellule dans la voie de la myogenèse, était responsable d’une modulation de la régénération musculaire et que son absence induisait un défaut de différenciation et un retard de maturation des fibres néoformées. Nos travaux nous ont ainsi permis de confirmer la place centrale de la protéine kinase AMPK dans la modulation via le métabolisme du devenir de la cellule souche musculaire dans un contexte de régénération du tissu musculaire squelettique dans un modèle murin
During muscle regeneration following injury, muscle stem cells, also called satellite cells,leave their quiescent state and activate. MuSCs are capable of both differentiating torepair muscle tissue after an injury and self-renewing to replenish the pool of stem cells.The regulation of their fate is modulated by several signaling pathways such as Wnt,Notch or TGFb pathway. However, there are few data concerning the involvement ofmetabolism in the fate of satellite cells. Yet it has been shown that the activation ofsatellite cells is closely related to cellular metabolism, which one of the main players isAMPK protein kinase. This heterotrimeric complex, composed of three subunits a, b andg, is responsible for the balance between energy consumption and energy productionwithin the cell. With the modulation of mTORC1, AMPKa1 has also been shown to be responsible for cell growth and proliferation of myogenic precursors. Using different mouse models, primary lines and sorted satellite cells, we determined the role that each isoform, AMPKa1 and AMPKa2, could play within the cell, on myogenesis and on the homeostasis of the regenerated muscle. First, we demonstrated that AMPKa1-LDH signaling pathway regulates the satellite cells self-renewal by controlling metabolism. Indeed, at the time of cell fate choice between commitment into terminal differentiation versus self-renewal, the AMPKa1 pathway induces a decrease in LDH activity, allowing cells to adopt an oxidative phosphorylation metabolism responding to their energy needs. In a second time, we demonstrated that the AMPKa2 isoform, expressed during myogenesis only after the induction of muscle cell differentiation, was responsible for a modulation of the muscular regeneration and that its absence induced a lack of differentiation and a delay in maturation of the new formed myofibers. Our work allowed us to confirm the central role of AMPK protein kinase in the regulation, by the modulation of metabolism, of muscle stem cell fate in a context of skeletal muscle regeneration in a mouse model

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Negroni, Elisa. "Potentiel myogénique des cellules humaines : conséquences en thérapie cellulaire." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066080.

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Le muscle squelettique humain est une cible pour le développement d’approches de thérapie cellulaire pour le traitement des maladies neuromusculaires. La réparation du muscle squelettique adulte est effectuée par une population de cellules appelées cellules satellites. Leur capacité proliférative réduite chez l’homme et l’épuisement dans les maladies dégénératives, limite la réussite d’une thérapie par transfert de myoblastes. Un objectif de mon étude a consisté à déterminer si l’induction d’un choc thermique sur des myoblastes humains améliore l’efficacité de transplantation in vivo. Cette approche entraîne une amélioration du potentiel myogénique des myoblastes humains et représenterait une stratégie applicable dans les essais cliniques. La seconde partie du projet a consisté à évaluer le potentiel myogénique de cellules souches humaines, comme candidats alternatifs aux myoblastes. Nous montrons que deux populations de cellules du muscle adulte exprimant les antigènes AC133 et CD34 ont une meilleure potentiel myogénique in vivo comparée à celui des myoblastes humains. Suggérant une leur utilisation dans certaines dystrophies musculaires

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Trensz, Frédéric. "Influence de l'environnement biochimique et biomécanique sur les cellules souches du muscle squelettique." Thèse, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/6257.

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La réparation du muscle squelettique est possible grâce aux cellules satellites et aux cellules stromales résidentes (mrSC), responsables de la régénération myogénique et du remodelage de la matrice extracellulaire (MEC) respectivement. Le maintien à l’état quiescent et la différenciation de ces cellules sont finement régulés par les signaux provenant de leur microenvironnement, aussi appelé niche. Nous avons posé l’HYPOTHÈSE selon laquelle les altérations de ce microenvironnement se répercutent sur le comportement des cellules progénitrices et modulent leur capacité à régénérer le muscle squelettique. Le muscle âgé est caractérisé par la présence de tissu adipeux, une accumulation excessive de MEC (fibrose) ainsi qu’un faible potentiel régénératif. Nous avons donc caractérisé les cellules progénitrices présentes dans le muscle âgé. Nos résultats montrent que les cellules progénitrices myogéniques (CPM) du muscle âgé tendent à se différencier plutôt qu’à proliférer. De plus, nous avons montré une augmentation de la population des mrSC dans le muscle âgé, pouvant expliquer la présence plus importante de tissu adipeux et de MEC. Le muscle de souris dystrophique est caractérisé par des cycles perpétuels de dégénérescence/régénération conduisant à une fibrose du tissu. Puisqu’une modulation de la voie Wnt canonique est responsable de la fibrose de différents organes, nous avons caractérisé son implication dans le muscle des souris dystrophiques. Nous avons montré que l’activation de cette voie induit une augmentation de la prolifération des mrSC ainsi que de leur synthèse de collagène in vitro et in vivo. À l’opposé, l’inhibition de l’activité Wnt canonique induit une diminution de la population des mrSC et du dépôt fibreux. En somme, la voie Wnt canonique favorise la fibrose du muscle dystrophique par l’intermédiaire des mrSC. Des études récentes ont montré que des modifications biomécaniques du microenvironnement peuvent altérer les propriétés souches des CPM. Nous avons examiné l’influence de la rigidité du microenvironnement sur le comportement des CPM. Des analyses en microscopie à force atomique ont montré que la perte de tension des fibres ex vivo causait une légère augmentation de la rigidité du microenvironnement des cellules satellites, favorable à leur prolifération. Nous avons corrélé ces résultats avec une approche in vivo où l’on a causé la perte de tension des fibres par ténotomie. Nos conclusions suggèrent que la rigidité du microenvironnement influence l’activation des cellules satellites et leur état prolifératif. Ces observations ont été mises à profit afin de développer une méthode originale pour isoler les CPM. Celle-ci permet d’obtenir rapidement et à partir de seulement quelques fibres, un nombre important de CPM hautement purifié. En résumé, ces travaux ont permis une meilleure compréhension des facteurs présents dans le microenvironnement des cellules progénitrices et contribuants à la réparation du muscle squelettique.

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Mitutsova, Violeta. "Cellules souches du muscle squelettique : étude d'une population capable de différenciation multipotente." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTT025/document.

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L'utilisation des cellules souches est une approche prometteuse pour le traitement des maladies dégénératives neuromusculaires. De nombreuses études portent actuellement sur les cellules souches embryonnaires (ES) et les cellules pluripotentes induites par reprogrammation (IPs) dont l'utilisation en médecine régénérative reste sujette à caution à cause du potentiel de ces cellules à former des tératomes. Des lors, aussi bien les ES que les IPs nécessitent une différenciation vers un type cellulaire précis. Cette différenciation peut mener à des risques supplémentaires tels que la dérive génique ou diverses sources de contamination.Le muscle squelettique adulte, avec sa grande plasticité et capacité régénératrice, contient une population de cellules souches qui est spécifique de ce compartiment tissulaire et qui a été isolée et étudiée au laboratoire. Les cellules souches du muscle squelettique adulte: skeletal Muscle-Derived Stem Cells, MDSC, repeuplent et réparent en quelques jours le muscle squelettique lésé avec une haute efficacité, même en présence des cellules satellites endogènes. (Arsic et al Exp. Cell Res. 2008). Le laboratoire d'accueil a entrepris de caractériser cette population cellulaire, en particulier par son origine histologique, de tester le potentiel de réparation tissulaire de ces cellules transplantées dans des modèles murins, et de déterminer la bio-distribution de ces cellules en vue d'utilisation thérapeutique.Mon travail de thèse s'est intéressé à cette population de cellules souches issues du muscle qui ont une propriété commune : la faible adhérence au substrat. La faible adhérence est une propriété très intéressante car en plus de définir des cellules plus proches de l'état pluripotent, cette propriété leur confère une grande capacité de migration. Ces cellules seraient donc plus facilement utilisables en médecine régénératrice. Dans cette perspective il est intéressant de disposer de cellules souches multipotentes qui pourrait se comporter comme des cellules pluripotentes en terme de capacité régénératrice, mais sans les inconvénients de ces dernières à savoir ; risque tératogène et prolifération incontrôlée, et manipulation des cultures cellulaires longues et couteuses.Au début de ma thèse je me suis donc intéressée aux différentes populations de cellules présentes dans le muscle et je me suis concentrée sur différents marqueurs connus chez les cellules souches, dont la présence a été établie chez différentes cellules souches y compris chez les cellules souches dérivées du muscle squelettique, mais pas clairement identifiés d'un point de vue histologique. Les cellules souches du muscle expriment le facteur de pluripotence Sox2, mais aussi des marqueurs d'immaturité tels que BCRP1/ABCG2, Sca-1 et SSEA1. J'ai examiné leur potentiel de différenciation in vitro en plusieurs lineages tels que des cellules cardiaques spécifiques (dites pacemakers), des cellules productrices d'insuline et des cellules qui présentent des marqueurs neuronaux. Je me suis également concentrée sur les possibles applications thérapeutiques grâce à l'utilisation de modèles génétiques murins et notamment dans les cas de problèmes du rythme cardiaque, et du diabète insulinodépendant. Pour ces études in vivo du potentiel réparateur des MDSC on procède à une simple injection des cellules souches dérivées du muscle squelettique (MDSC). Le fait de retrouver des MDSC injectées dans les organes cibles des souris modèles pose aussi la question de la biodistribution de ces cellules dans l'organisme. J'ai donc consacré plus d'un an de mon financement doctoral pour examiner cette biodistribution et montré un recrutement ciblé dès 48h après injection, vers les organes ou tissus lésés
The use of stem cells is a promising approach for the treatment of neuromuscular degenerative diseases. Many studies currently focus on embryonic stem cells (ES) and induced pluripotent stem cells (IPs) for use in regenerative medicine. But some problems remain for their use in cell therapy in particular the potential of these cells to form teratomas. This problem requires both ES and IPs to be differentiated towards a specific cell type. Such induction of differentiation can lead to additional risks such as genetic drift or various sources of contamination.The adult skeletal muscle, has a high plasticity and regenerative capacity, it contains a stem cell population that is specific for muscle, and has been isolated and studied in the laboratory. Adult skeletal Muscle-Derived Stem Cells, MDSC repopulate and repair damaged skeletal muscle with high efficiency in a few days, even in the presence of endogenous satellite cells. (Arsic et al Exp. Cell Res. 2008). The host laboratory is characterizing this cell population and its histological identity and testing the tissue repair potential of transplanted MDSC in mouse models, as well as their bio-distribution for therapeutic use.My thesis work addressed the study of this stem cells population isolated from skeletal muscle showing low adhesion to substrate. Poor/low adherence is an interesting property because in addition to be defined as closer to the pluripotent state, this property is associated with a higher migration capability. This population of muscle stem cells should be easier to use than pre-differentiated stem cells in regenerative medicine. In this perspective it is interesting to use multipotent stem cells that are close to pluripotent cells in terms of differentiation and regenerative capacity, but without the inconveniencies like teratogenic risk and uncontrolled proliferation, as well as expensive and time-consuming cell culture.At the beginning of my thesis I was interested by the different populations of cells present in muscle and I focused my work on known markers of stem cells, whose presence has been established in skeletal muscle, but not clearly identified histologically. Muscle stem cells expressed the pluripotency factor Sox2, but also markers, such as BCRP1/ABCG2, Sca-1 and SSEA1. I have examined the potential of MDSC to differentiate in vitro into several cell types such as cardiac pacemaker-like cells, insulin-producing cells and cells that exhibit neuronal markers. I also focused on the possible therapeutic applications of MDSC, particularly in the case of heart rhythm problems and in the case of insulin-dependent diabetes. For these in vivo studies of the repair potential of MDSC, a single systemic injection is carried out in mouse models of the diseases. The histological recovery of injected MDSC into target organs also raises the question of the biodistribution of MDSC in the body. Therefore I spent more than a year of my doctoral thesis to address this issue and showed a targeted recruitment of MDSC to injured tissue or organs within 48h of their systemic injection

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Boubaker, El Andalousi Ramzi. "Modification des caractéristiques morphologiques et fonctionnelles des muscles squelettiques après transplantation de cellules précurseurs isolées des tissus musculaire et adipeux." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20020.

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Vassilopoulos, Stéphane. "Caractérisation et rôle des isoformes de la triadine dans la physiologie des cellules musculaires." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://www.theses.fr/2006GRE10289.

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Au cours de cette étude, j'ai recherché quel était le rôle des différentes isoformes de la triadine, Trisk 95, Trisk 51, Trisk 49 et Trisk 32 dans les cellules musculaires. Dans un premier temps, j'ai étudié le rôle des triadines Trisk 95 et Trisk 51. Pour se faire, j'ai induit leur surexpression grâce à des vecteurs viraux, soit dans des cultures primaires, soit chez la souris nouveau-née. Trisk 95 et Trisk 51 sont associées au RyR et la surexpression de Trisk 95 peut bloquer la libération de calcium induite par dépolarisation, alors que dans les mêmes conditions, la surexpression de Trisk 51 n'a pas d'effet. J'ai aussi étudié l'effet de la surexpression de Trisk 95 sur l'entrée capacitive, qui est le mécanisme par lequel une entrée de Ca2+ extracellulaire sera induite pour remplir les stocks intracellulaires vidés. La surexpression de Trisk 95 diminue l'entrée capacitive dans des cultures primaires. La surexpression à long terme de Trisk 95 et Trisk 51 chez l'animal n'a que peu d'effet sur les autres protéines du complexe de mobilisation du Ca2+. Par contre, elle perturbe la localisation de la cavéoline-3, une protéine de structure impliquée dans la formation des triades. Dans un second temps, j'ai caractérisé la localisation et les partenaires de Trisk 49 et de Trisk 32 par des marquages immunofluorescents et de la microscopie confocale. Ces deux isoformes ne sont pas localisées à la triade. Les expériences d'immunoprécipitation montrent que Trisk 32 pourrait à la fois être associée au RyR et à un autre type de canal intracellulaire de libération de Ca2+, le récepteur de l'inositol 1,4,5-tris-phosphate (IP3R). Ainsi, les triadines pourraient constituer une famille de protéines, impliquées dans la régulation de différents types de canaux intracellulaires, et pourraient jouer un rôle dans la formation et le maintien de certains compartiments du RS
Ln the present study, I searched for the role of the different triadin isoforms Trisk 95, Trisk 51, Trisk 49 and Trisk 32. First, I studied the role of Trisk 95 and Trisk 51. I induced their over-expression with viral vectors in primary cultures or in new-born mice. Both isoforms are associated to RyR1. Over-expression of Trisk 95 can block the depolarisation induced Ca2+ release in primary myotube cultures, while in the same conditions, Trisk 51 overexpression had no effect. Trisk 95 over-expression also decreases store operated-calcium entry, a process that allows ce Ils to replenish depleted stores with extracellular Ca2+. Triadin long-term over-expression by adenovirus injections of Trisk 95 and Trisk 51 in newborn mice was also studied. Their over-expression only slightly affected the expression of proteins involved in the calcium release complex. However, their overexpression affected the localization of caveolin-3, a structural protein involved in triad formation. These results open new perspectives concerning the respective function of each isoform on Ca2+ release complexes and their targeting to triads. The second part of my work was to characterize the localization and the partners of Trisk 49 and Trisk 32. Using immunofluorescent labelling and confocal microscopy on longitudinal muscle sections, I showed that the two isoforms Trisk 49 and Trisk 32 are not localized at the triad, suggesting a specific function, distinct from the calcium release complex. Immunoprecipitation experiments showed that Trisk 32 is associated to RyR, but also to another type of intracellular Ca2+ release channels, inositol 1,4,5-tris-phosphate receptors (IP3R). Altogether, these results suggest that triadins could be involved in regulating different types of calcium release channels and that they cou Id participate in maintaining the structure of different SR compartments

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Baghdadi, Meryem. "Régulation de la quiescence des cellules souches du muscle squelettique par la voie Notch." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066461/document.

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Le muscle squelettique adulte est capable de se régénérer à plusieurs reprises après blessure grâce à sa population de cellules souches résidentes: les cellules satellites. Cependant, les mécanismes impliquant les cellules satellite dans la recouvrement de l'homéostasie et de l'intégrité musculaire ne sont toujours pas clairs. Chez l'adulte, les cellules satellites sont quiescentes et localisées dans une niche entre la lame basale et la fibre musculaire. Après blessure, elles prolifèrent, se différencient et fusent afin de restaurer les fibres endommagées. Lorsque la niche des cellules satellite est altérée elles expriment rapidement le marqueur d'activation Myod puis prolifèrent. La lame basale des cellules souches est riche en collagène, glycoprotéines et de protéoglycan. Cependant, le mécanisme de fonction de ces protéines de la matrice extracellulaire (MEC) dans le maintien de la cellule satellite dans sa niche est toujours inconnu. De plus, l'interaction entre la MEC et des voies de signalisation cellulaire essentielles au maintien des cellules souches quiescentes sont toujours un mystère. Nous avons identifiés la voie Notch comme effecteur indispensable à la quiescence des cellules satellites. Un ChIP screening dans des cellules musculaires nous a permit d'identifier des microRNAs et collagènes spécifiques comme des gènes cibles de la voie Notch. L'utilisation d'outils génétiques permettant de moduler l'activité de la voie Notch démontrent que ces microRNAs et collagènes sont régulés transcriptionnellement par la voie Notch in vitro et in vivo. Nous proposons que le Collagène de type V et miR-708, induits par Notch, peuvent autoréguler la niche des cellules souches
Adult skeletal muscles can regenerate after repeated trauma, yet our understanding of how adult muscle satellite (stem) cells (MuSCs) restore muscle integrity and homeostasis after regeneration is limited. In the adult mouse, MuSCs are quiescent and located between the basal lamina and the myofibre. After injury, they re-enter the cell cycle, proliferate, differentiate and fuse to restore the damaged fibre. A subpopulation of myogenic cells then self-renews and replenishes the stem cell pool for future repair. When MuSCs are removed from their niche, they rapidly express the commitment marker Myod and proliferate. The basal lamina that ensheaths MuSCs is rich in collagens, non-collagenous glycoproteins and proteoglycans. Whether these and other extracellular matrix (ECM) proteins constitute functional components of MuSCs niche remains unclear. Moreover, although signalling pathways that maintain MuSCs quiescence have been identified, how these regulate stem cell properties and niche composition remains largely unknown. Sustained, high activity of the Notch signalling pathway is critical for the maintenance of MuSCs in a quiescence state. Of interest, whole-genome ChIP for direct Notch/Rbpj transcriptional targets identified specific micro-RNAs and collagen genes in satellite cells. Using genetic tools to conditionally activate or abrogate Notch signalling, we demonstrate that the expression of these target genes is controlled by the Notch pathway in vitro and in vivo. Further, we propose that Collagen V and miR708 can contribute cell-autonomously to the generation of the MuSCs niche via a Notch signalling-regulated mechanism

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Fornasari, Benoît Chérel Yan Rouger Karl. "Les cellules souches dérivées du muscle (MDSC) isolement dans deux modèles gros animaux et évaluation comme candidates à la thérapie de la Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD) /." [S.l.] : [s.n.], 2008. http://castore.univ-nantes.fr/castore/GetOAIRef?idDoc=50816.

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Collard, Laura. "Rôle du facteur de transcription Srf au cours de l’atrophie du muscle squelettique et dans les cellules satellites." Thesis, Paris 5, 2013. http://www.theses.fr/2013PA05T068/document.

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Le muscle squelettique adulte est un tissu possédant la capacité fondamentale d’adapter sa taille à la demande fonctionnelle : il peut s’atrophier ou s’hypertrophier en réponse à une variation de la charge mécanique qui lui est appliquée. A l’heure actuelle, les facteurs impliqués dans la plasticité musculaire demeurent méconnus. D’une part, grâce à différents modèles d’atrophie musculaire, nous démontrons que le facteur de transcription Srf joue le rôle de médiateur de la mécano-transduction par la voie actine/Mrtfs/Srf. L’arrêt de l’activité mécanique provoque une accumulation nucléaire d’actine monomérique, une délocalisation de Mrtf-A, coactivateur de Srf, et une diminution de l’activité de Srf, se traduisant notamment par une baisse de la transcription Srf-dépendante. Les gènes cibles de Srf comptant un grand nombre de protéines sarcomériques, telles que l’α-actine squelettique, la réduction de leur expression pourrait participer à l’atrophie musculaire. De plus, nos travaux suggèrent que la diminution de l’activité de Srf pourrait influencer l’organisation du réseau mitochondrial et le flux autophagique par des mécanismes qui restent à élucider. D’autre part, en tirant parti d’un modèle d’invalidation conditionnelle et inductible de Srf dans les cellules satellites, nous montrons que le phénomène d’hypertrophie compensatoire requiert l’expression de Srf par les cellules satellites. L’absence de Srf n’altère ni la prolifération ni l’entrée en différenciation des myoblastes, néanmoins elle provoque un défaut de fusion des myoblastes aux fibres au cours de l’hypertrophie induite par surcharge. Ainsi, nos travaux démontrent que Srf est un acteur majeur de la plasticité musculaire, à la fois en tant que médiateur de la mécano-transduction par la voie actine/Mrtfs/Srf et par son implication dans la fusion des cellules satellites aux fibres musculaires, nécessaire à l’hypertrophie compensatoire
Adult skeletal muscle is able to adapt its size to functional demand. It can undergo atrophy or hypertrophy according to mechanical load. To date, the molecules that mediate muscle plasticity remain unclear.Using different models inducing muscle atrophy, we show that the transcription factor Srf is a mediator of mechanotransduction through the actin/Mrtfs/Srf pathway. Mechanical load abolition leads to G-actin nuclear accumulation, delocalization of Mrtf-A, an Srf coactivator, and Srf activity downregulation. This results in a decrease in Srf-dependent transcription. Many Srf target genes encode sarcomeric proteins such as α-skeletal actin, thus a downregulation of Srf-dependent transcription could participate to muscle atrophy. In addition, our results suggest that Srf activity decrease could affect mitochondrial network organization and autophagic flux in a way that remains to be determined. Besides, using a satellite cell-specific conditional and inducible Srf knockout, we show that overload hypertrophy requires Srf expression by satellite cells. Myoblasts proliferation and early differentiation are not altered by Srf loss. However, mutant myoblasts are unable to fuse with myofibers during overload hypertrophy. Altogether, our results demonstrate that Srf is an important player in skeletal muscle plasticity: it is a mediator of mechanotransduction via the actin/Mrtfs/Srf pathway and its expression by satellite cells is required for myoblasts to fuse with myofibers during overload hypertrophy

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Kalman, Benoît. "Génération et optimisation de microtissus musculaires 3D in vitro." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI053.

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L’ingénierie du tissu musculaire squelettique vise à reconstituer in vitro un tissu fonctionnel aussi physiologique que possible dans le but de mieux comprendre la myogenèse, l’impact de mutations génétiques et tester des médicaments. Ces dernières années, différents modèles de tissus musculaires tridimensionnels ont été développés. Toutefois, l’utilisation prépondérante de cellules murines et la taille de ces modèles restreint leur pertinence pour les études de pathologies humaines et le criblage pharmacologique. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons donc développé différents modèles de tissus musculaires humains micrométriques pour répondre à ces limitations. Dans un premier temps, nous avons conçu et optimisé par microfabrication une plateforme caractérisée par la présence de microcanaux. Nous avons ainsi généré des tissus musculaires multicouches alignés présentant une organisation proche du muscle natif à partir de myoblastes murins immortalisés C2C12 puis de myoblastes humains immortalisés. Nous avons ainsi montré l’influence de la topographie et de la concentration cellulaire sur l’alignement des myotubes et la maturation du tissu musculaire. Dans un second temps, nous avons développé une plateforme constituée de micropuits contenant chacun deux micropiliers permettant d’analyser la contractilité des tissus. Des microtissus musculaires 3D standardisés ont ainsi été générés avec cette plateforme à partir de myoblastes murins, et de myoblastes C2C12 électroporés avec un gène muté ou non de la desmine. Par la suite, des microtissus ont été générés à partir de myoblastes humains. L’importance du choix de la matrice dans la formation des microtissus et les bénéfices d’une coculture de myoblastes et fibroblastes dans la stabilité des tissus ont ainsi été mis en évidence. La géométrie de micropiliers a aussi été optimisée afin de générer et comparer des microtissus composés de myoblastes isolés de patients sains et malades (dystrophie musculaire de Duchenne). Une preuve de concept démontrant la possibilité d’utiliser cette technologie pour tester des thérapies chimiques et géniques a été établie. Nous avons en effet suivi en temps réel les effets de l’inhibiteur de la kinase Rho-associée Y-27632 sur la contractilité des microtissus, ainsi que la transduction d’un gène rapporteur fluorescent modèle par les cellules composant les microtissus. Les résultats de ce travail de thèse démontrent le potentiel de cette technologie pour l’étude des processus fondamentaux de la myogenèse, l’évaluation des effets fonctionnels de mutations patient-spécifique et le criblage de thérapies chimiques et géniques
Skeletal muscle tissue engineering aims to build functional and physiological tissues in vitro in order to better understand myogenesis, to investigate the impact of genetic mutations and to screen potential therapies. Over the past few years, bi- and tridimensional models of muscle tissue have been developed, but most of these models are based on the use of murine cells and require large amounts of cells, thus limiting their relevance to study pathologies of human muscles and drug screening assays. Here we aimed at developing different models of human muscle microtissues to address these issues. By using microfabrication techniques, we first engineered a microgrooved platform we used to generate aligned multilayered skeletal muscle tissues from murine C2C12 myoblasts and human immortalized myoblasts. We showed the impact of topography and cell density on the maturation and myotube alignment. We then fabricated a microdevice, consisting of microwells containing two micropillars allowing an easy access to the contractility of muscle tissues. We engineered microtissues from C2C12 and C2C12 myoblasts electroporated with a mutated gene of desmin, and showed some limitation of this technique of transduction. Finally, we generated microtissues from human myoblasts. We investigated the role of the extracellular matrix in the tissue formation and evidenced the benefits of coculturing myoblasts and fibroblasts on the stability of muscle microtissues. Furthermore, we optimized the geometry of the micropillars to engineer and compare microtissues composed of human myoblasts isolated from healthy and diseased (Duchenne muscular dystrophy) patients. A proof of concept of the potential of this technology for screening chemical and gene therapies was established. We were indeed able to analyze in real time the effects of the Rho-associated kinase-inhibitor Y-27632 on the tissue contractility, as well as the transduction of a model fluorescent reporter gene. Altogether, the results of this work demonstrate the potential of this technology to study fundamental muscle biology, examine functional effects of patient-specific mutations or screen chemical and gene therapies

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Vahidi, Ferdousi Leyla. "Etude de la réparation des cassures double-brin de l'ADN dans les cellules souches du muscle squelettique et leurs progéniteurs." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066335.

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Les cassures double brin (CDB) de l’ADN sont des lésions dangereuses qui peuventêtre produites par des agents physiologiques et environnementaux. La réparation inefficace desCDB dans les cellules souches adultes (CSA), qui sont au sommet de la hiérarchie cellulaire,peut affecter leur capacité d’auto-renouvellement et également le processus de régénération.Le maintien de la stabilité génomique est fondamental et l’altération de ce processus accélèrele vieillissement et peut engendrer des cancers (cellules souches cancéreuses).Les CSA du muscle squelettique (cellules satellites, CS) sont responsables del’homéostasie et de la régénération musculaire. Après activation, les CS quiescentesprolifèrent, régénèrent les myofibres et reconstituent le pool, en s’auto-renouvelant.Ce projet de thèse a eu pour but d’étudier la réparation des CDB dans les CS et leursdescendants, au cours de la différenciation. Nous avons montré que les CS réparent les CDBplus efficacement et plus fidèlement que les cellules différenciées, avec l’implication du NHEJet de DNA-PK. Cette efficacité dépend plus de l’état de différenciation que de la proliférationet la niche a un impact mineur. De plus, des expériences avec des mutants de réparation,apoptose et différenciation suggèrent un mécanisme spécifique de réparation des CDB dans lesCS, qui pourrait être lié à l’architecture distincte de la chromatine de ces cellules. Ces étudesdevraient aider à comprendre comment le maintien de l’intégrité de l’ADN préserve le pooldes CS, influence la régénération et le vieillissement et protège de la carcinogenèse
DNA double strand breaks (DSBs) are dangerous DNA lesions that are generated byphysiological and environmental DNA agents. Mismanagement of DSBs in adult stem cellsthat are at the top of the hierarchy generating the differentiated tissue, can affect their selfrenewalcapacity and the fate of their progeny. Maintenance of genome stability throughrobust DNA repair is fundamental for tissue regeneration, and impairment of this processaccelerates aging and may lead to cancers (cancer stem cells).Adult muscle stem cells (satellite cells, SCs) sustain skeletal muscle homeostasis andregeneration. Upon activation, quiescent SCs proliferate thereby regenerating muscle fibersand reconstituting the satellite cell pool by self-renewing.This thesis project aims to study DSB repair in SCs and their progeny, duringdifferentiation. We showed that muscle SCs repair DSBs more efficiently and, surprisingly,more accurately than differentiated cells by implicating NHEJ and DNA-PK. The repairefficiency is more a function of the differentiation status than of the replication status ofmyogenic cells, and the niche has a minor effect on the repair efficiency of SCs. Moreover,experiments with DSB repair, apoptosis and differentiation mutants suggest that SCs repairDSBs through a specific mechanism, that may be linked to the distinct chromatin architectureof these cells. These studies should help understanding how the maintenance of genomestability preserves SCs pool, influence regeneration and aging and protect fromcarcinogenesis

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Doucet, Gilles. "Les vecteurs viraux pour le développement de thérapies géniques ex vivo dans les cellules du muscle squelettique humain." Master's thesis, Université Laval, 2007. http://hdl.handle.net/20.500.11794/19481.

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Fornasari, Benoît. "Les cellules souches dérivées du muscle (MDSC) : isolement dans deux modèles gros animaux et évaluation comme candidates à la thérapie de la Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD)." Nantes, 2008. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=3d5cd2fe-7068-4cd9-8e37-7618e6017684.

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Les approches thérapeutiques de la DMD basées sur la transplantation de myoblastes se sont heurtées à un faible taux de survie cellulaire et une dispersion limitée des cellules. L'identification de cellules souches au sein de tissus adultes et la définition de leur potentiel myogénique ont ouvert de nouvelles perspectives. Dans un 1er temps, nous avons utilisé les propriétés d'adhérence des cellules dérivées du muscle afin d'isoler dans un modèle aviaire des cellules progénitrices résidantes du muscle distinctes des myoblastes, les LAC (late adherent cells). En utilisant la technique de préplating, nous avons montré, comme cela avait été démontré chez la souris, qu'une fraction marginale de cellules présente un défaut initial d'adhérence à une matrice collagénique et que celle-ci se compose de cellules immatures ou peu engagées dans le programme myogénique. De plus, nous avons démontré que ce défaut ne peut être attribué à la méthodologie employée et que ces cellules ne sont pas générées in vitro. Dans un 2nd temps, nous avons mis en évidence dans un modèle canin que les propriétés de quiescence, de forte capacité de prolifération, de faible capacité de fusion in vitro, de phénotype et de multipotence faisaient des LAC des cellules souches musculaires : les MDSC (Muscle Derived Stem Cells). Après injection intramusculaire chez le chien GRMD (Golden Retriever Muscular Dystrophy), modèle cliniquement relevant de la DMD, les MDSC participent à la formation de fibres musculaires, permettent une restauration de la dystrophine, et génèrent des cellules satellites. L'ensemble de ces caractéristiques positionne les MDSC comme des candidates intéressantes pour la thérapie de la DMD
Therapeutic approaches for Duchenne Muscular Dystrophy by myoblast transplantation have been hindered by poor survival rates and the limited spread of the injected cells. Stem cell identification in adult tissues and the definition of their myogenic potential have open new prospects. First, we used the muscle-derived cell’s adhesion properties in an avian model to isolate progenitor cells residing in skeletal muscle and that are distinct from myoblasts: the LAC (Late-Adherent Cells). Using the preplating technique, we showed that a marginal cell fraction displays an initial adhesion defect to collagen matrix and that it is composed of cells poorly committed in myogenic program and immature progenitor cells, as this has been previously described in mice model. Also, we demonstrated that this defect could not be attributed to the methodological approach and that the LAC are not generated in vitro by myoblasts. Second, we showed in canine model that the LAC are characterized by an initial quiescent status, a high in vitro proliferation rate as well as a low fusion ability, a phenotype and a multi-lineage differentiation potential that defined them as muscle stem cells: the MDSC (Muscle Derived Stem Cells). After intramuscular injection in dystrophic GRMD (Golden Retriever Muscular Dystrophy) dogs that represent clinically relevant animal model for DMD, we established that MDSC are able to participate in muscle fiber formation, to allow recovery of dystrophin expression and to generate satellite cells. Collectively, these results qualify MDSC as potential candidates for future cell therapy for DMD

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Bauer, Delphine. "Altérations épigénétiques des cellules souches musculaires au cours du vieillissement naturel : implications dans la sarcopénie." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEN090.

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Le déclin de la masse musculaire au cours du vieillissement physiologique, appelé sarcopénie, est un phénomène progressif dont les conséquences sur la santé peuvent être désastreuses. Les cellules souches assurant l’homéostasie musculaire, appelées cellules satellites, perdent progressivement leur capacité́ à régénérer le tissu endommagé. Les mécanismes précis de ce processus dégénératif sont encore mal connus et semblent impliquer des altérations des marques épigénétiques qui régulent l’expression des gènes des cellules satellites.Cette thèse a porté sur les mécanismes conduisant à cette incapacité progressive des cellules satellites à fabriquer de nouvelles fibres musculaires avec l’âge. Les travaux ont été menés autour de deux axes : le rôle d’UTX dans le contrôle de l’expression des gènes musculaires et plus particulièrement leur épissage ; les conséquences des altérations du niveau de triméthylation de la lysine 27 de l’histone H3 (H3K27me3) régulé par UTX dans les cellules satellites de souris dites « gériatriques ».Nous avons ainsi démontré qu’UTX était nécessaire à différentes étapes du processus de différenciation en permettant d’une part d’activer la transcription des gènes et d’autre part de réguler leurs épissages alternatifs en régulant plusieurs facteurs d’épissage.Chez les individus âgés, l’expression d’UTX est altérée avec pour conséquence une modification du profil épigénétique des cellules satellites et une perturbation de leur programme d’expression génique. Enfin, des résultats préliminaires suggèrent qu’UTX participe aussi au « syndrome inflammatoire chronique » observé chez les souris âgées, en régulant l’expression de facteurs pro et anti-inflammatoires comme l’IL-6. Ces travaux ont permis de mettre en évidence le rôle d’UTX à différents niveaux de régulation de l’expression des gènes dans les cellules musculaires et d’expliquer en partie les défauts de régénération liés à l’âge
The decline in muscle mass during physiological aging, called sarcopenia, is a progressive phenomenon whose consequences on health can be disastrous. Muscle stem cells, also called satellite cells, ensure muscle homeostasis. They gradually lose the ability to regenerate damaged tissue with age. The precise mechanisms of this degenerative process are still poorly understood but it seems to imply alterations of the epigenetic marks regulating gene expression in satellite cells.This thesis has focused on the mechanisms leading to this progressive incapacity of the satellite cells to make new muscle fibers with age. The work is divided in two major parts: the role of UTX on the expression of muscle genes and more particularly their splicing and the consequences of the alterations in the trimethylation level of histone H3 lysine 27 (H3K27me3) regulated by UTX in the satellite cells of so-called "geriatric" mice.We have thus demonstrated that UTX is necessary at different stages of the differentiation process to activate gene transcription and alternative splicing.In elderly individuals, the expression of UTX is altered, resulting in modifications of the epigenetic profile of the satellite cells and a disruption of their gene expression program. Finally, preliminary results suggest that UTX also participates in the "chronic inflammatory syndrome" observed in elderly mice, regulating the expression of pro-inflammatory factors such as IL-6.This work allowed us to highlight the role of UTX at different levels of regulation of gene expression in muscle cells, explaining at least in part the defects of regeneration related to aging

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Aswad, Hala. "Rôle des exosomes sécrétés par le muscle squelettique au cours du développement des maladies métaboliques." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1186.

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Le muscle squelettique est le plus grand organe du corps humain. Il est maintenant admis que c'est un organe sécréteur de cytokines qui jouent un rôle important comme signaux paracrines et endocrines. Récemment, il a été démontré que le muscle squelettique sécrète aussi des nanovesicules appelées « exosomes ». Dans ce contexte, notre équipe a démontré que les exosomes sécrétés par les cellules musculaires avaient un effet paracrine et étaient impliqués dans la prolifération et la différenciation musculaire. Comme il est admis que la masse musculaire est affectée par différentes situations physiologiques (la nutrition et l'activité physique) ou pathologiques (obésité, le diabète et la sarcopénie), nous nous sommes demandés, dans un premier temps, quel était le rôle des exosomes dans la régulation de la masse musculaire et s'ils pouvaient modifier les dialogues muscle-organes insulino-sensibles au cours d'un régime riche en acide gras saturé. Ces travaux ont donné lieu à 2 articles publiés dans « Diabetologia ». Dans ces deux articles, nous avons démontré dans un modèle de souris que le muscle, en situation d'insulino-résistance due à un régime riche en acide gras saturé, sécrète plus d'exosomes. De plus, ces exosomes ont une composition modifiée en acides gras et en microARN. In vitro, cette nouvelle population d'exosomes affectent la prolifération des cellules receveuses i.e. ; cellules musculaires et cellules béta pancréatiques, in vitro, en régulant les gènes du cycle cellulaire et de différenciation dans les cellules musculaires receveuses et le gène pitx2 dans les cellules beta. Ces travaux suggèrent que les exosomes sécrétés par le muscle squelettique, perturbent l'homéostasie musculaire et pancréatique durant un régime riche en acide gras saturé.Dans un deuxième temps, nous avons réalisé une étude technique afin de déterminer les conditions optimales pour isoler la quantité maximale des exosomes, relarguées par les cellules musculaires. Cette étude, publiée dans « BMC Biotechnology », a démontré que cultiver des cellules musculaires dans un milieu sans exosomes de sérum de veau ou de cheval, ralentie leur prolifération et par conséquent leur différenciation. Ceci suggère que les exosomes des sérums des milieux de culture participent à la croissance des cellules musculaires. De façon intéressante, ce résultat mime le cross-talk entre myoblastes et myotubes précédemment démontré au laboratoire et laisse suggérer un rôle plus général des exosomes circulant dans les processus d'hypertrophie, hyperplasie mis en place durant le développement. De plus, ces résultats indiquent que les exosomes pourraient participer aux cross-talks entre espèces
Skeletal muscle (SkM) is considered as a secretory organ, it secretes cytokines named myokines that can act either locally (autocrine) or systemically (endocrine). In addition to myokines, SkM secretes nanovesicles named exosomes (SkM-Exos). Previous work from the laboratory have demonstrated that myotube- and myoblastderived exosomes were involved in the process of myogenesis and could transfer their content to target cells. In this work, we determined whether SkM-Exos wereinvolved in lipid-induced insulin resistance and participate in organ cross-talk during the development of obesity. Firstly, we determined the effect of high fat diet on SkM-Exo release and on their miRNA and lipid composition. In addition, we determined the biological effect of these exosomes on skeletal muscle and pancreatic recipient cells. Results are published in 2 separate papers in “Diabetologia”. In these two studies, exosomes were collected from quadriceps muscles of C57Bl/6 mice fed for 16 weeks with either a standard chow diet (SD) or an SD enriched with 20% palm oil (HP) or from C2C12 cells exposed to 0.5 mmol/l palmitate (EXO-Post Palm), oleate (EXO-Post Oleate) or BSA (EXO-Post BSA). We treated skeletal muscle cells or β pancreatic cells with these muscle-released exosomes. We found that exosomes from HP fed mice, EXO-Post Palm and EXO-Post Oleate induced myoblast and β pancreatic islet proliferation and modified the expressions of genes involved in cell cycle and muscle differentiation but did not alter insulin-induced Akt phosphorylation in muscle cells. Lipidomic analyses showed that exosomes from palmitate-treated cells were enriched in palmitate, indicating that exosomes likely transfer the deleterious effect of palm oil between muscle cells by transferring lipids. Also, we demonstrated that these exosomes likely transfer their miRNA contents resulting in beta pancreatic islet hypertrophy during type 2 diabetes mellitus (T2D). Moreover, muscle exosomes were incorporated into various tissues in vivo, including the pancreas and liver, suggesting that SkM could transfer specific signals through the exosomal route to key metabolic tissues in vivo. So, SkM derived exosomes altered muscle and β pancreatic cell homeostasis during lipid induced insulin resistant diet. Secondly, another work was conducted in order to answer to a technical problem about optimal conditions needed to obtain, in vitro, the highest concentration of exosomes from muscle cells when grown in a depleted-exosome medium. This work was published in “BMC Biotechnology”. In this study, we found that depleting culture media from exosomes affected skeletal muscle cell proliferation. In addition, removal of serum-EVs from culture medium affects gene and miRNA expressions and likely the proteome of the cells. Interestingly, our data showed that we can recapitulate the cross-talk between myoblast and myotubes previously demonstrated in the laboratory by using exosomes from serum as well. Indeed, serum derived-exosomes, like myotube derived-exosomes, can affect proliferation of myoblasts and induce their entrance in the differentiation process. This result implies that bovine exosomes can transfer specific signals to cells from unrelated species (i.e. ; to mice, rats and human) and thus that part of exosome composition is evolutionarily conserved between these lower and higher order mammalian species. Generally speaking, these results suggest that exosomes in body fluids could have an unsuspected function during embryogenesis and in the regulation of cellular adaptations that lead to hypertrophy, hyperplasia and metaplasia

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