La dystrophie musculaire de Duchenne est une maladie neuromusculaire affectant un garçon sur 3200. Cette maladie se caractérise par l'absence d'une simple protéine, la dystrophine, qui assure normalelnent l'intégrité des fibres musculaires. Sans cette protéine, les fibres musculaires sont plus facilement endommagées, provoquant une dégénérescence musculaire. Rapidement, les facultés locomotrices diminuent, confinant habituellement le patient à un fauteuil roulant vers l'âge de 10 ans. L'utilisation d' une assi stance respiratoire s'avère généralement nécessaire au début de la vingtaine et le décès peut survenir dès l'âge de 17 ans. Les patients atteignent rarement la trentaine. La thérapie cellulaire se situe parmi les traitements curatifs potentiels et consiste à implanter au patient dystrophique des myoblastes contenant le gène normal de la dystrophine. Évidemment, cette thérapie présente quelques inconvénients, dont une réaction immune du patient contre les myoblastes transplantés. C'est ici qu'interviennent les travaux présentés dans ce mémoire avec comme objectif principal d'utiliser les Iymphocytes T régulateurs (Tregs) afin de créer un protocole de tolérance non-toxique pour les patients dystrophiques. Jusqu 'à maintenant, nous avons réussi à isoler efficacement et de manière reproductible ces Tregs en utilisant une armada d'anticorps spécifiques. Plus précisément, nous avons actuellement une pureté moyenne se situant entre 90% et 95%. Par après, en démontrant l'expression du FoxP3 au sein de ces cellules, ces travaux prouvent hors de tout doute que les cellules purifiées sont des Tregs au sens propre du tenne. Finalement, par des essais in vitro, nous avons efficacement démontré que les Tregs isolés conservaient leur capacité immunorégulatrice. En effet, suite à une stimulation artificielle, les lymphocytes T CD4⁺ mis en co-culture avec un ratio de Tregs de 1:4 se divisent deux fois moins que ceux sans Tregs. Afin de conclure ces travaux, il reste deux étapes majeures avant de crier victoire. Premièrement, il faut réussir à multiplier des Tregs spécifiques afin d'en avoir un nombre suffisant et d'avoir une plus grande spécificité. Deuxièmement, il faudra les réintroduire chez un modèle animal afin de tester s' ils empêchent le rejet d' une greffe allogénique.

La transplantation de myoblastes (cellules précurseurs du muscle) est une thérapie potentielle prometteuse pour le traitement de la dystrophie musculaire de Duchenne. À ce jour, aucun traitement efficace n'existe pour cette maladie. Cette thérapie consiste en l'injection des cellules directement dans le muscle malade. Comme tous les autres types de transplantation allogénique, les myoblastes sont rapidement rejetés par le système immunitaire, mais le rejet peut être contrôlé par l'emploi soutenu d'immunosuppresseurs. L'utilisation de ces immunosuppresseurs serait idéale si ce n'était de leurs effets indésirables importants. Pour contourner ce problème, il est possible d'induire une tolérance immunologique envers les myoblastes transplantés. Cet état de tolérance peut-être induit par deux voies principales : la tolérance périphérique et la tolérance centrale. Plusieurs protocoles d'induction de tolérance périphérique et centrale ont été démontrés efficaces dans la littérature chez des modèles animaux et, dans certains cas, chez l'humain. Nous avons donc appliqué certains de ces protocoles d'induction de tolérance à la transplantation de myoblastes. Lors de cette étude, il est démontré que l'induction de tolérance périphérique, avec les protocoles utilisés, n'ont permis que la prolongation de la survie des myoblastes et qu'une modulation centrale du système immunitaire pourrait améliorer les résultats de survie. C'est pourquoi nous nous sommes tournés vers l'utilisation de protocoles non-myéloablatifs de greffe de moelle osseuse utilisant des anticorps monoclonaux bloquant les signaux d'activation des lymphocytes. Par le développement de chimérisme, nous avons démontré, pour la première fois, l'induction d'une tolérance robuste et spécifique à la transplantation de myoblastes, sans aucune immunosuppression soutenue. Cette démonstration montre que l'induction de tolérance par modulation centrale pourrait un jour être appliquée à un traitement de transplantation de myoblastes pour la dystrophie musculaire de Duchenne, améliorant ainsi l'espoir d'une qualité de vie meilleure pour ces jeunes malades.

Titre de l'écran-titre (visionné le 31 juillet 2023) / Depuis 2019, un nouvel outil biologique a le potentiel de faciliter le champ d'application du système CRISPR-Cas9. Le Prime editing utilise un pegRNA (prime editing guide RNA) et une protéine fusionnée (SpCas9n-RT) comprenant une transcriptase inverse (un synthétiseur de brin) et une SpCas9n (un coupeur de brin) pour éditer le génome sans nécessiter une cassure double de l'ADN. La protéine SpCas9n-RT reconnaît une séquence d'amarrage spécifique PAM (Protospacer Adjacent Motif) et le pegRNA, une séquence précise de 20 nucléotides qui peut être modifiée selon un modèle prédéterminé. Cette technologie semble être un candidat idéal pour de futures thérapies géniques visant les mutations ponctuelles en raison de sa capacité à corriger spécifiquement les mutations ponctuelles souhaitées tout en diminuant les mutations hors cibles en raison des étapes supplémentaires requises lors de l'édition. Dans un premier temps, la première partie de ce mémoire vise principalement à démontrer que le Prime editing est une avenue thérapeutique intéressante pour la dystrophie musculaire de Duchenne, soit en modifiant directement le gène de la dystrophine. Les expériences ont été réalisées sur des cellules HEK293T, puis sur des modèles murins. Nous avons déterminé que le gène de la dystrophine est facilement modifiable, et ce, efficacement sur des cellules HEK293T avec le Prime editing optimisé. La deuxième partie de ce mémoire est constitué d'un article traitant sur l'introduction de la mutation protectrice de l'Alzheimer (A673T) avec le Prime editing. Les expériences ont été réalisées sur des cellules HEK293T. Plusieurs techniques d'optimisation du système dérivé de CRISPR-Cas9 ont été comparées dans le but d'obtenir une édition génique efficace et avec un bas taux d'indels (insertion-deletion). Les résultats obtenus sur la dystrophie musculaire de Duchenne et la maladie d'Alzheimer seront des éléments importants dans le développement d'une approche unique, efficace et reproductible pour corriger différentes mutations ponctuelles responsables de milliers de maladies génétiques. / Since 2019, a new biological tool has the potential to facilitate the scope of the CRISPR-Cas9 system. Prime editing, consisting of a pegRNA (a guide for editing) and a fusion protein (SpCas9n-RT) including a reverse transcriptase (a strand synthesizer) and a SpCas9n (a strand cutter) enables editing of the genome without requiring a double DNA break. The SpCas9n-RT protein recognizes a specific PAM (adjacent protospacer motif) docking sequence and the pegRNA, a precise sequence of 20 nucleotides that can be modified according to a predetermined pattern. This technology appears to be an ideal candidate for future gene therapies targeting point mutations due to its ability to specifically correct desired point mutations while decreasing off-target mutations due to the additional steps required during editing. The first part of this thesis mainly aims to demonstrate that Prime editing is an interesting therapeutic avenue for Duchenne muscular dystrophy by directly modifying the dystrophin gene. The experiments were carried on HEK293T cells and then on mouse models. We have determined that the dystrophin gene was efficiently editable on HEK293T cells with the optimized Prime editing. The second part of this thesis consists of an article about the introduction of a protective mutation of Alzheimer's (A673T) with Prime editing. The experiments were carried on HEK293T cells. Several techniques for optimizing the CRISPR-Cas9-derived system were compared in order to obtain efficient gene editing with a low indel rate. The results obtained on Duchenne muscular dystrophy and Alzheimer's disease will be important elements in the development of a unique, effective and reproducible approach to correct various point mutations responsible for thousands of genetic diseases.

La dystrophie musculaire de Duchenne est une myopathie récessive causée par l'absence d'une protéine, la dystrophine. Notre laboratoire travaille sur un traitement potentiel qui consiste à remplacer la protéine manquante en transplantant des myoblastes normaux ou génétiquement modifiés dans le muscle du patient atteint. Par contre, cette technique comporte des limitations; la mort cellulaire précoce, la faible dispersion ainsi que le rejet immunitaire nuisent à son succès. Ce projet de maîtrise vise à améliorer la greffe de myoblastes grâce à l'utilisation de l'epigallocatechin-gallate (EGCG), une composante majeure du thé vert. Récemment, il a été rapporté que l'inhibition de RAGE (Receptor for Advanced Glycation End-products) mène à une augmentation de la prolifération et de la migration et à une diminution de la différenciation et de la mort par apoptose des myoblastes [3]. L'EGCG, reconnu pour ces propriétés anti-oxydantes, pourrait en plus d'aider à réduire le stress oxydatif et l'inflammation causés lors de la transplantation, permettre une amélioration de la survie des myoblastes transplantés puisqu'elle pourrait avoir un effet sur l'expression du récepteur RAGE [4]. Nous nous sommes donc intéressés à l'effet de l'EGCG sur RAGE dans le contexte de la greffe de myoblastes. Notre hypothèse est donc que l'EGCG pourrait inhiber transitoirement l'expression de RAGE et augmenter la prolifération et la migration et diminuer la fusion et la mort par apoptose des myoblastes transplantés pour ainsi améliorer le succès de greffe. Nous avons confirmé que l'EGCG pouvait diminuer le niveau d'expression de RAGE dans les myoblastes et dans les muscles de souris. Nous avons obtenu une augmentation de la survie des myoblastes lorsque confrontés à un stress tel que la glucose oxydase. Nous avons aussi remarqué une diminution de la fusion des myoblastes in vitro mais malheureusement, nous ne pouvons confirmer l'augmentation du succès de greffe. Un test de migration pourrait être effectué pour vérifier l'effet de l'EGCG sur la migration des myoblastes ainsi qu'une autre expérience pour confirmer le succès de greffe.

La dystrophie musculaire de Duchenne est caractérisée par une dégénérescence musculaire progressive accompagnée d’une fragilité osseuse exacerbée par la norme de soins actuelle. Au-delà de la relation mécanique qui unit leur croissance, maintenance ou dégénérescence, les muscles et les os interagiraient à l’échelle moléculaire via des sentiers signalétiques communs. La voie RANK/RANKL/OPG, un gouverneur du remodelage osseux, est au nombre de ces voies suite à la découverte de la triade en contexte musculaire, de la capacité des cellules musculaires à sécréter de l’OPG, de la localisation du récepteur RANK au sarcolemme et de l’effet inotropique de la délétionmusculaire de RANK sur l’atrophie induite par dénervation. Élément déterminant, le bénéfice musculaire d’un traitement au FL-OPG-Fc, protagoniste de la triade fusionnée à un fragment Fc, est supérieur aux stratégies pharmacologiques ou génétiques d’inhibitionde RANK/RANKL pour la souris dystrophique et suggère un effet biologique hors-triade. Malgré ces évidences morcelées et compte tenu de la structure du FL-OPG-Fc, un potentiel mécanisme d’action musculaire est inconnu. Ce mécanisme constitue l’idée originale de cette thèse et nécessite investigation à l’aide d’un modèle pré-clinique prédictif et fidèle au déroulement de la pathologie. Le but de cette thèse est 1) caractériser à différents stades de vie les propriétés fonctionnelles et contractiles d’un nouveau modèle dystrophique pré-clinique murin ainsi que les paramètres discriminants par rapport à la souris sauvage, 2) mettre à jour les connaissances sur la cohésion signalétique ainsi que le dialogue moléculaire bidirectionnel muscle-os en contexte de dystrophie musculaire et 3) investiguer la capacité du FL-OPG-Fc à interagir directement avec les cellulesmusculaires, en explorer la signalisation cellulaire puis vérifier la présence d’un effet bénéfique aigu sur la contractilité de muscles dystrophiques. Premièrement, nos recherches sur le nouveau modèle ont démontré que l’haploinsuffisance en utrophine dans la souris délétée en dystrophine n’a pas d’impact sur sa performance fonctionnelle et contractile à 1, 2 et 5 mois d’âge. Ces données ont permis d’établir que la souris déficiente en dystrophine était pertinente pour nos études,moyennant l’utilisation préférentielle de variables expérimentales discriminantes par rapport à la souris sauvage telles que la force maximale spécifique et la résistance aux contractions excentriques. Deuxièmement, en ce qui a trait aux voies communes et aux dialogues muscle-os en contexte de dystrophie musculaire, nos travaux de synthèse ont répertorié des interactions basées sur des myokines, ostéokines et cytokines de double origine déclenchant des sentiers signalétiques menant entre autres à l’inflammation, la fibrose, la synthèse ou la dégradation protéique. Collectivement, les sources citées par notre ouvrage soulignent l’importance de considérer les muscles et les os en tant qu’unité pour orienter les recherches précliniques vers le développement d’approches multifonctionnelles efficaces à traiter ces affections musculaires et osseuses de manière simultanée. Troisièmement, nos travaux de recherche ont montré que le FL-OPG-Fc peut directement associer et influencer le muscle squelettique grâce à son domaine de liaison à l’héparine tant pour les fibres saines que celles déficientes en dystrophine, et ce, au moins en partie de manière indépendante du récepteur RANK. Puis, cette liaison musculaire peut engendrer une cascade de signalisation cellulaire incluant les protéines FAK/Akt/CaMKII/PLN. Concrètement, nos résultats ont indiqué que le FL-OPG-Fc peut avoir un effet protecteur dans les cellules musculaires contre les dommages causés par une surcharge calcique. Finalement, le FL-OPG-Fc peut avoir un effet potentiateur sur les contractions tétaniques des muscles dystrophiques de phénotype rapide, effet nécessitant la présence du domaine de liaison à l’héparine pour s’opérer. Globalement, cette thèse apporte une contribution à l’avancement des connaissances sur le développement scientifique de modèles précliniques de DMD, sur les sentiers communs aux muscles et aux os, sur l’existence ainsi que le domaine de l’interaction du FL-OPG-Fc directement sur les cellules musculaires et sur une des voies de signalisation potentielles par laquelle le FL-OPG-Fc peut les influencer. Ces avancées biologiques repoussent les connaissances au sujet de la voie RANK/RANKL/OPG au sein de la communication muscle-os. Ces résultats peuvent également être mis en perspective de situations physiologiques comme la croissance, la maintenance et l’homéostasie, où ce dialogue pourrait s’exprimer dans la régulation réciproque du muscle et de l’os. Finalement, les connaissances générées au sujet de la protéine OPG pourront contribuer à la compréhension des rôles hors-triade de l’OPG répertoriés pour de multiples types cellulaires non-osseux.

This written thesis gives an account of the creative production of Two Fingers: Michael's Struggle, a twenty-nine minute documentary video that explores the life of Michael Alan Rasch who suffers from Duchenne Muscular Dystrophy. It explains in detail the process of pre-production, production, and post-production of the documentary. It also discuses the integration of theories applied in the documentary. Two Fingers shows that although Michael has lived with the disease almost his entire life, his perspective and attitude are more about living and enjoying life. Through it, the filmmaker intends the viewer to gain a tremendously important lesson about the human spirit.

A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma doença hereditária, degenerativa e progressiva dos músculos esqueléticos. É causada pela ausência da proteína distrofina e caracterizada pela perda progressiva da força muscular e deterioração da capacidade funcional. Alterações na regulação da homeostase do cálcio, proteólise e alterações metabólicas, especialmente mitocondriais, são parte da patogênese da doença. A coenzima Q (CoQ10), potente antioxidante que participa da atividade da cadeia respiratória, tem sido utilizada em ensaios clínicos, entretanto, não há estudos que evidencie seu comprometimento na DMD. O objetivo deste estudo foi avaliar a CoQ10 e a da atividade da cadeia respiratória em fragmentos de biópsia muscular de pacientes com DMD e sua correlação com parâmetros clínicos e a capacidade funcional. O estudo constitui de uma etapa retrospectiva, onde foram analisadas 22 biópsias musculares de pacientes com DMD, e outra prospectiva, onde foram avaliados dez pacientes com DMD. Dez pacientes controles foram utilizados nas duas etapas do estudo. A concentração da CoQ10 foi realizada através da técnica de cromatografia líquida de alta performance de fase reversa. As atividades das enzimas da cadeia respiratória foram medidas através de técnicas espectrofotométricas. A capacidade funcional foi mensurada através das escalas Medida da Função Motora (MFM) e Escala de Avaliação para deambulantes North Star (NSAA), e dos testes cronometrados: tempo para percorrer 10 metros (T10), tempo para realizar a manobra de Gowers (TGowers) e teste da caminhada dos 6 minutos (TC6min). Fase retrospectiva: a média de idade dos pacientes com DMD foi de 6,9 anos, (DP ±2,4) e controles de 8 anos, (DP ±2,69). A dosagem média de CoQ10 nos fragmentos de pacientes com DMD foi de 8,6 µg/g de tecido (DP ±3,9) e nos fragmentos dos controles foi de 31,6 µg/g de tecido (DP ±6,9). A média da área ocupada por fibras musculares nos pacientes com DMD foi de 27,3% (DP ±14,2%) e nos controles foi de 89,2% (DP ±3,3%). Evidenciou-se alta correlação entre aquantidade de CoQ10 e a área relativa ocupada por fibras musculares (r= 0,767 e p= 0,016). As atividades dos complexos enzimáticos da cadeia respiratória dos pacientes com DMD não demonstraram deficiência. Já o resultado do ensaio conjunto dos complexos II+III, encontra-se significativamente reduzido nos pacientes com DMD. Etapa prospectiva: a média de idade dos pacientes com DMD foi de 6,5 anos, (DP ±2,4). A dosagem média de CoQ10 nos fragmentos de pacientes com DMD foi de 12,6 µg/g de tecido (DP ±5,1). A média da área ocupada por fibras musculares nos pacientes com DMD foi de 40,3% (DP ±20,4%). Houve alta correlação entre a quantidade de CoQ10 e a área relativa ocupada por fibras musculares (r= 0,690 e p= 0,058). A correlação da dosagem da CoQ10 com os instrumentos de avaliação da capacidade funcional foi alta com o TGowers e moderada com MFM total e dimensões 1 e 2, NSAA, T10 e TC6min. Em relação à área relativa de fibras musculares, houve moderada correlação com a dimensão 1 da MFM e com o TGowers. Não houve correlação da CoQ10 e da área relativa ocupada por fibras musculares com os parâmetros clínicos: idade no momento da biópsia, idade do início dos sintomas e tempo de evolução da doença. No presente estudo, concluímos que existe uma deficiência secundária de CoQ10 em pacientes com DMD, a qual contribui para entender a fisiopatologia da doença e com grande relevância para as propostas terapêuticas. / Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a hereditary, degenerative and progressive skeletal muscles disease. It is caused by the absence of the protein dystrophin and characterized by progressive loss of muscle strength and deterioration of functional capacity. Alterations in the regulation of calcium homeostasis, proteolysis and metabolic abnormalities, especially mitochondrial dysfunction, are part of the pathogenesis of the disease. Coenzyme Q (CoQ10), a potent antioxidant that participates in respiratory chain activity, has been used in clinical trials, however, there are no studies showing its involvement in DMD. The purpose of this study was to investigate CoQ10 content and respiratory chain activity in muscle biopsy of patients with DMD and its correlation with clinical parameters and functional capacity. The study consisted of a retrospective phase, in which 22 muscle biopsies from patients with DMD were analyzed, and a prospective phase, where ten patients with DMD were evaluated. The same control group of ten patients were used in the two phases of the study. The concentration of CoQ10 was measured using the reverse phase high performance liquid chromatography technique. Activities of the respiratory chain enzymes were measured by spectrophotometry. The functional capacity was evaluated using the Motor Function Measurement (MFM) and North Star Ambulatory Assessment (NSAA) and the following timed tests: to run 10 meters (T10), to perform the Gowers maneuver (TGowers) and the 6-minute walk test (6MWT). Retrospective phase: the mean age of patients with DMD was 6.9 years (SD ± 2.4) and of controls was 8 years (SD ± 2.69). The mean CoQ10 content in fragments from patients with DMD was 8.6 ?g / g tissue (DP ± 3.9) and in fragments from controls was 31.6 ?g / g tissue (DP ± 6.9). The mean area occupied by muscle fibers in patients with DMD was 27.3% (SD ± 14.2%) and in controls was 89.2% (SD ± 3.3%). There was a high correlation between the amount of CoQ10 and the relative area occupied by muscle fibers (r= 0.767 and p= 0.016). The activities of respiratory chain enzymes from patients with DMD were not deficient. On the other hand, the results of the combined analysis of complexes II + III were significantly reduced in patients with DMD. Prospective phase: the mean age of patients with DMD was 6.5 years (SD ± 2.4). The mean CoQ10 content in fragments from patients with DMD was 12.6 ?g / g tissue (SD ± 5.1). The mean area occupied by muscle fibers in patients with DMD was 40.3% (SD ± 20.4%). There was a high correlation between the amount of CoQ10 and the relative area occupied by muscle fibers (r= 0.690 and p= 0.058). The correlation between the amount of CoQ10 and the functional capacity assessment instruments was high forTGowers and moderate for MFM total and dimensions 1 and 2, NSAA, T10 andd TC6min. Regarding the relative area of muscle fibers, there was a moderate correlation with MFM dimension 1 (standing position and transfers) and TGowers. There was no correlation between CoQ10 and relative area occupied by muscle fibers with clinical parameters: age at time of biopsy, age of onset of symptoms and time of disease progression. In the present study, we conclude that there is a secondary deficiency of CoQ10 in patients with DMD, which contributes for the understanding of its physiopathology and is relevant for therapy.

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est la maladie neuromusculaire la plus fréquente de l'enfant. Son évolution progressive inexorable conduit habituellement au décès dans la troisième décade. La DMD constitue cependant une affection hétérogène pour la sévérité de l'atteinte musculaire, cognitive et cardiaque, et cette hétérogénéité n'est pas totalement expliquée par la localisation des mutations dans le gène de la dystrophine. Ma thèse comporte trois volets: (1) une analyse clinique multivariée d'une cohorte de DMD suivie à long terme qui nous a permis de définir 4 phénotypes distincts de DMD; (2) une étude de corrélation clinico-pathologique qui a identifié la fibrose endomysiale précoce comme seul facteur histologique prédictif de sévérité motrice; (3) la mise au point d'un modèle murin original de myofibrose dystrophique chez la souris mdx déficiente en dystrophine. 1- Étude multiparamétrique clinique. La saisie par la même équipe des données fonctionnelles musculaires, cardiaques, respiratoires et cognitives de 75 patients atteints de DMD (tous génotypés et présentant une absence complète de dystrophine musculaire), suivis pendant &gt;10 ans, a permis d'établir un modèle multiparamétrique satisfaisant à deux dimensions principales, cognitive et motrice, et de définir 4 clusters phénotypiques : (i) DMD cognitive et motrice congénitale (20%), (ii) DMD classique (28%), (iii) DMD motrice pure modérée (22%), (iv) DMD motrice pure sévère (30%). La corrélation génotypephénotype était restreinte à la seule atteinte cognitive. Des indicateurs pronostics précoce ont été identifiés et validés sur une 2ème série de 34 patients. 2- Étude histopathologique. Les variations de sévérité de l'atteinte musculaire n'étant pas expliquées par la génétique moléculaire, nous avons cherché à corréler les paramètres moteurs et la biopsie musculaire prélevée dans le quadriceps à un stade précoce (3-7 ans) chez 25 patients (analyse stéréologique des images numérisées pour les paramètres élémentaires: nécrose/régénération, fibres hypercontractées, adipocytes, fibrose endomysiale et périmysiale). Seule la fibrose endomysiale était associée à un pronostic moteur défavorable (p&lt;0.002) attesté par l'âge de perte de marche, la force du quadriceps et le testing musculaire global à 10 ans. Cette fibrose endomysiale dissociait les capillaires des myofibres (écartement x 2.5), et s'accompagnait d'une augmentation sélective des macrophages CD206+ activés dans la voie alterne (M2) et d'une diminution relative des cellules satellites musculaires (p&lt;0.0001). Ces données suggèrent un rôle clé de la fibrose endomysiale (et des macrophages M2 profibrosant) et dans la sévérité clinique de la DMD. 3- Étude expérimentale. Ces éléments rendent nécessaire la mise au point d'un modèle expérimental de myofibrose dystrophique, la souris mdx présentant peu de fibrose et un déficit moteur modéré et tardif. Nous avons mis au point une nouvelle méthode de lésion musculaire focale profibrosante du tibialis antérieur chez la souris mdx (piqûres multiples quotidiennes pendant 15 jours). Une fibrose endomysiale attestée par un fort immunomarquage du collagène I (à 8, 30, 60 et 90 jours) a été quantifiée et corrélée à la perte de la force musculaire dans la patte lésée (comparée au muscle contralatéral). Ces résultats légitiment et préparent les futures stratégies thérapeutiques "anti-fibrosantes" dans la DMD</abstract> / The clinical heterogeneity of Duchenne muscular dystrophy (DMD) may prove a major obstacle to the interpretation of therapeutic trials but has not been subjected to systematic analysis. In a first part, we present a statistical analysis on two series of steroid-free patients with complete lack of dystrophin determined by Western blot. Series 1 consisting of 75 patients longitudinally evaluated for motor, respiratory, cardiac and cognitive functions by the same team (median follow-up: 10.5yrs) was subjected to exploratory data analysis whose main conclusion were confirmed by exploration of data obtained from 34 routinely evaluated patients (series 2). Main outcome measures were age at loss of ambulation and of onset of contractures, manual muscle testing (MMT), cardiac and respiratory functional tests, general intelligence assessment (IQ), educational level. Multivariate exploratory analysis of series 1 classified 70/75 patients into 4 clusters with distinctive intellectual and motor outcomes: A (congenital DMD, 20%): markedly poor intellectual and motor outcome; B (classical DMD, 28%): intermediate intellectual and poor motor outcome; C (moderate pure motor DMD, 22%): normal intelligence and delayed motor impairment; and D (severe pure motor DMD, 30%): normal intelligence and poor motor outcome. Group A patients had the most severe respiratory and cardiac involvement. Frequency of mutations upstream to exon 30 increased from group A to D, but genotype/phenotype correlations were restricted to cognition. Diagnostic accuracy tests showed that combination of "clinical onset &lt;2yrs" with "mental retardation" reliably assigned patients to group A (sensitivity 0.93, specificity 0.98). Combination of "lower limb MMT score&gt;6 at 8yrs" with "normal or borderline mental status" reliably assigned patients to group C (sensitivity: 1, specificity: 0.94). These early criteria were also predictive of "congenital DMD" and "moderate pure motor DMD" in series 2. In a second part, we included 25 steroid-free DMD patients in a multiparametric analysis plotting initial histological alterations in quadriceps muscle with 13 relevant clinical data collected by the same team over a long-term follow-up (mean&gt;10yrs). Elementary histological parameters (fiber size, hypercontracted fibers, necrotic/basophilic fibers, edema, endomysial and perimysial fibrosis, and fatty degeneration) were assessed by morphometry. Endomysial fibrosis was the sole myopathological parameter significantly correlated with poor motor outcome, assessed by quadriceps muscle strength, manual muscle testing of upper and lower limbs at 10yrs, and age at ambulation loss (all p&lt;0.002). Motor outcome and fibrosis were not correlated with genotype. Myofibers exhibited oxidative stress-induced protein alterations and became separated from capillaries by fibrosis, which was associated with both increase of CD206+ alternatively activated macrophages and relative decrease of CD56+ satellite cells (both p&lt;0.0001). This study provides firm basis for antifibrotic therapeutic strategies in DMD, and supports the view that alternatively activated macrophages, known to inhibit myogenesis while promoting collagen-producing cell formation, play a key role in myofibrosis. In the third experimental part, experiments were conducted on mdx mice at 6-8 weeks of age. Fifteen micropunctures were made daily in the right tibialis anterior (TA) muscle with micropins used for entomology (150 µm diameter) during 2 weeks. Our data suggest that repeated microinjuries of muscle deficient in dystrophin protein triggers a endomysial fibrotic process that stabilizes with time well associated with muscle strenght decrease. Endomysial fibrosis seems to be one of the target of therapy in DMD. This satisfactory model will be usefull to study the mechanisms of fibrosis process in dystrophin deficient muscle and to evaluate antifibrotic treatment

O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos da suplementação com ácido ascórbico (AA) sobre os aspectos morfológicos do plexo mioentérico de camundongos mdx jovens. Foram utilizados camundongos mdx e controles C57BL/10 machos divididos em seis grupos (n=5): GC30 (Grupo controle com 30 dias de idade); GC60 (Grupo controle com 60 dias de idade); GCS60 (Grupo controle suplementado com ácido ascórbico, com 60 dias de idade); GD30 (Grupo distrófico com 30 dias de idade); GD60 (Grupo distrófico com 60 dias de idade) e GDS60 (Grupo distrófico suplementado com AA, com 60 dias de idade). Após a eutanásia, os segmentos orais do jejuno (SOJ) foram coletados e submetidos a técnicas histoquimicas de evidenciação neuronal: NADH-diaforase, NADPH-diaforase e AChE. Os resultados demonstraram um aumento significativo do peso corporal para os animais distróficos (grupos GD30 e GD60) quando comparados aos seus respectivos controles (grupos GC30 e GC60). A análise quantitativa demonstrou que os animais do grupo GD60 possui área total do intestino delgado significativamente maior que os animais do grupo GC60; Não houve diferenças significativas entre os grupos GCS60 e GDS60. Em todos os grupos de animais com 60 dias, exceto para a densidade de neurônios nitrérgicos que se apresentou maior no grupo GCS60, todos os demais parâmetros (densidade e área do perfil neuronal) foram semelhantes entre os grupos, tanto controle (GC60 e GCS60) como distrófico (GD60 E GDS60), nas duas metodologias de coloração utilizadas (NADH-d e NADPH-d). A análise qualitativa demonstrou que componentes do plexo mioentérico dos animais distróficos suplementados com AA (GDS60) evidenciados positivos a NADPH-d e AChE apresentaram manutenção dos aspectos normais do plexo mioentérico quando comparados aos animais do grupo GD60. / The aim of this study was assessment of the effects of ascorbic acid (AA) supplementation on morphoquantitative aspects of myenteric plexus of jejunum young mdx mice. Dystrophic mdx and control C57BL/10 animals were used and divided in six groups (n = 5): GC30 (control group with 30 days of age); GC60 (control group with 60 days of age); GCS60 (control group supplemented with ascorbic acid, 60 days of age); GD30 (dystrophic group 30 days of age); GD60 (dystrophic group 60 days of age) and GDS60 (dystrophic group supplemented with AA, 60 days of age). After euthanasia, the oral segments of the jejunum (SOJ) were collected and submitted to the histochemical techniques of neuronal evidencing: NADH-diaphorase, NADPHdiaphorase and AChE. The results showed a significant increase of weight in dystrophic mice (groups GD30, GD60 and GDS60) compared to its controls (groups GC30, GC60 and GCS60). The quantitative analysis showed that the GD60 group had a significantly higher small intestine total area than the GC60; no differences significant between GCS60 and GDS60 groups. All groups of animals with 60 days of age, except for the density of nitrergic neurons showed higher in GCS60 group, in all other parameters (the neuronal density and neuronal profile area) were similar between groups, controls (GC60 and GCS60) and dystrophic (GD60 e GDS60), for techniques of the NADH-d e NADPH-d.Morphological analysis of the components of myenteric plexus of dystrophic animals supplemented with AA (group GDS60) and evidenced by the techniques of NADPH-d and AChE, showed repair of the myenteric plexus aspects compared to animals of group no supplemented (GD60).

A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma doença recessiva ligada ao cromossomo ?X?, causada pela ausência da proteína distrofina que ocorre em vários tecidos, sendo caracterizada por uma severa disfunção da musculatura esquelética ocasionando morte prematura do paciente. Embora controverso, alguns autores reportaram que o GH (hormônio do crescimento) estaria implicado no desenvolvimento da doença e poderia ser utilizado no tratamento da mesma. Desta forma, neste estudo a dosagem sérica de IGF-I (Fator I de crescimento Similar à insulina) um peptídeo GH-dependente que regula as ações do hormônio do crescimento, foi realizada no intuito de verificar se existe correlação ou não entre o desenvolvimento da doença e a concentração sérica de IGF-I. As variações nos níveis deste hormônio foram demonstradas com o decorrer da idade sendo que, nos três primeiros meses todos os animais apresentaram comportamento semelhante com aumento dos níveis de IGF-I, porém no quarto mês os animais Distróficos benignos apresentaram redução média de 34% deste hormônio, enquanto ocorreu aumento de 1% no animal não Distrófico. Ainda, as células granulares adenohipofisárias relacionadas à produção do hormônio de crescimento em cães Golden Retriever com Distrofia Muscular apresentam-se maiores do que nos cães Golden Retriever não distróficos quanto aos seguintes parâmetros (eixo longo, área seccional e volume celular). À microscopia eletrônica de transmissão observamos que as células estudadas apresentam grânulos elétron-densos de parede dupla e distribuídos por todo o citosol. Estes grânulos apresentaram-se maiores nos animais Distróficos quando comparados aos animais não Distróficos. / The Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a X linked recessive disease, caused by the absence of dystrophin which is found in a variety of tissues and characterized by a severe disfunction of the skeletal musculature that results in a premature death of the patient. Theoretically, the growth hormone (GH) is considered to be associated to the development of Muscular Dystrophy and that could be used in its treatment. Hence in this study, a IGF-I (Insulin like growth factor-I) seric dosage was performed to verify whether or not there might be a between the evolution of the disease and IGF´s seric concentration. IGF-I is a GH-peptide dependent that regulates the GH actions during the growth. Changes in IGF-I levels were recorded during the dog?s post-natal development. On the first trimester, all animals presented similar IGF-I levels, although in the fourth month, a stark 34% decrease was observed in the dystrophic animals whereas a 1% increase was seen in the healthy dog. Furthermore, the GRMD´s granule-containing cells were larger when compared to the healthy animals. The following parameters in this comparison: long axis, cross-sectional area and cell volume. The ultrastructural study showed electron-dense granules composed by a double membrane and homogeneously distributed through the cell. These granules were larger in the dystrophic animals then in healthy dogs.