Titre de l'écran-titre (visionné le 26 avril 2023) / Les myopathies des muscles pectoraux (MMP) sont des conséquences inattendues de la sélection génétique visant à augmenter le rendement en poitrine chez le poulet de chair. Elles se manifestent sous forme de stries blanches à la surface du filet (les striations blanches), par une dureté prononcée du muscle (le durcissement de la poitrine) ou par la désintégration de la structure musculaire (la déstructuration du filet). Au Québec, très peu est connu sur la présence et l'impact de ces myopathies sur les qualités de la viande de poulet. Pour pallier ce manque de données, un total de 206 filets ont été échantillonnés dans sept marchés d'alimentation québécois et évalués pour la présence des MMP et leurs effets sur la qualité. Les résultats ont démontré que 48,5 % des filets évalués étaient myopathiques et que les filets commercialisés de format économique (ECO), commercial (COM) ou de haut de gamme (SUPQ), étaient tous d'égale susceptibilité au développement de MMP (P > 0,05). En outre, 19,4 % des filets évalués étaient pâles, mous et exsudatifs (PSE-Like, pH ≤ 5,7) alors que 6,8 % de ces filets étaient de couleur foncée, avaient une texture dure et un aspect extérieur sec (DFD, pH ≥ 6,1). L'effet combiné des MMP et des DFD s'est traduit par une augmentation significative des comptes de salmonelles (P < 0,001), d'entérobactéries (P < 0,01) et des aérobes mésophiles totaux (P < 0,01) comparativement aux filets normaux. Par ailleurs, les MMP ont engendré une augmentation de la teneur des filets en lipides (P < 0,0001) et une tendance à la diminution de leur teneur en protéines (P = 0,07). En conclusion, cette étude confirme pour la première fois la présence des MMP au Québec et fournit des données originales sur leurs conséquences à la fois pour le consommateur et pour l'industrie de transformation. / Breast muscle myopathies (BMM) are unintended consequences of genetic selection aimed at increasing breast meat yield in broiler chickens. They appear as white striations on the surface of the breast fillets (White striping), as a pronounced hardness of the Pectoralis major muscle (Wooden or Woody breast) or as a severe structural disintegration of this muscle (Spaghetti meat syndrome). In Quebec, very little is known about the presence and impact of these myopathies on the qualities of broiler breast meat. To bridge this gap, a total of 206 fillets were sampled from seven grocery stores located in different regions of the province. They were then evaluated for the presence of BMM, and then analyzed to investigate the effects of BMM on their quality. The results showed that 48.5% of the evaluated fillets were myopathic and that the fillets marketed under economic (ECO), commercial (COM) or high quality (SUPQ) brands were all equally susceptible to the development of BMM (P > 0.05). In addition, 19.4% of the fillets evaluated were pale, soft and exudative (PSE-Like, pH ≤ 5.7) while 6.8% of these fillets were dark, firm and dry (DFD, pH ≥ 6.1). The combined effect of BMM and DFD resulted in a significant increase in the microbial counts of Salmonella (P < 0.001), Enterobacteriaceae (P < 0.01) and Total Mesophilic Aerobes (P < 0.01) compared to normal breast fillets. Furthermore, BMM were associated with an increase in the lipid content of breast fillets (P < 0.0001) and a tendency of their protein content to decrease (P = 0.07) leading to the deterioration of their nutritional quality. In conclusion, this study confirmed for the first time the presence of BMM in Quebec and provided original data on their consequences for both the consumer and the processing industry.

Les troubles musculo-squelettiques entraînent une dégradation simultanée des tissus osseux et musculaires. L’objectif de ce mémoire était d’évaluer si la voie RANK/RANKL/OPG, connue dans les os, joue un rôle important dans la régulation du tissu musculaire. Des souris spécifiquement déficientes en RANK musculaire (RANKmKO) et des souris contrôles (RANKf/f) ont subi une dénervation des nerfs sciatiques suivie d’une injection quotidienne de dexaméthasone pendant 7 jours (modèle animal de myopathie acquise aux soins intensifs). Après le sacrifice, les propriétés contractiles étaient mesurées et les propriétés immunohistochimiques étaient obtenues sur les muscles soléaires et longs extenseurs des doigts. Nos résultats démontrent que RANK musculaire est un régulateur de la fonction et du phénotype musculaire et que son absence améliore significativement la force musculaire des muscles rapides. Globalement, ces travaux nous permettent de mieux comprendre les dysfonctions musculaires et ouvrent la voie à de nouvelles pistes de traitement pour plusieurs formes de myopathies.

Titre de l'écran-titre (visionné le 9 avril 2024) / Les myopathies liées à RYR1, les myopathies congénitales les plus fréquemment diagnostiquées, se caractérisent par une hypotonie musculaire squelettique et une faiblesse musculaire squelettique non progressive ou lentement progressive. Les myopathies liées à RYR1 sont causées par des mutations dans le gène RYR1. L'édition Prime a le potentiel d'atteindre une efficacité élevée dans le traitement des myopathies liées à RYR1 en ciblant les mécanismes physiopathologiques en amont. L'édition Prime utilise le même mécanisme que les systèmes CRISPR/Cas conventionnels, permettant toutes les conversions possibles de base à base et leurs combinaisons, mais n'exploite pas de modèle d'ADN double brin (dADN) ni ne confère de cassures double-brin (DSB) dans la séquence cible. La correction de la mutation T4709M est un exemple important pour le traitement potentiel des maladies liées à RYR1. Le maintien d'une homéostasie calcique adéquate pourrait réduire l'incidence de la faiblesse musculaire, améliorer la contraction musculaire et renforcer la fonction motrice globale. La correction des mutations du gène RYR1 en utilisant l'édition Prime offre également la possibilité de prévenir l'apparition de complications associées aux maladies liées à RYR1. La correction précoce de la mutation T4709M pourrait améliorer le pronostic à long terme des personnes atteintes en fonction de l'évolution observée de la faiblesse musculaire et de l'incapacité. Cette approche offre la possibilité d'établir des schémas thérapeutiques plus efficaces et individualisés afin d'optimiser les avantages thérapeutiques et de minimiser simultanément les effets indésirables. Ainsi, cette étude vise à explorer l'application de l'édition Prime pour le traitement des myopathies liées à RYR1. Les myopathies liées à RYR1 sont causées par des mutations dans le gène RYR1. L'efficacité de l'édition Prime dans la correction de T4709M, une mutation faux-sens de RYR1, a été évaluée à la fois in vitro et in vivo. Pour les expériences in vitro, les plasmides d'édition Prime ont été transfecté dans des cellules HEK293T, des cellules primaires de fibroblastes humains, une lignée de cellules de myoblastes humains, des cellules primaires de fibroblastes RYR1ᵀᴹ/ᵀᴹ de souris et des cellules C2C12 par électroporation. Pour les expériences in vivo, les plasmides d'édition Prime ont été injectés dans le modèle de souris RYR1ᵀᴹ/ᵀᴹ, suivi d'une électroporation. Plusieurs pegARN ont été testés. Les résultats des expériences in vitro montrent que l'efficacité de correction varie selon les pegARN. PE3 est l'un des dispositifs incrémentiels de l'édition Prime. PE3b est une version ajustée de PE3 avec une efficacité de correction améliorée et une gamme étendue de modifications génétiques ciblées. La stratégie PE3 s'est révélée plus efficace que la stratégie PE3b pour corriger la mutation ponctuelle. L'efficacité de correction de l'édition Prime peut être améliorée en effectuant plusieurs transfections ou en ajoutant une séquence ARN formant des doubles brins (appelée TevopreQ1) au pegARN. L'efficacité de correction de la mutation RYR1 T4706M par l'édition Prime in vivo ne peut être confirmée. / RYR1-related myopathies, the most frequently diagnosed congenital myopathies, are characterized by skeletal muscle hypotonia and non-progressive or slowly progressive skeletal muscle weakness. RYR1-related myopathies are caused by mutations in the RYR1 gene. Prime editing has the potential to achieve a high efficiency in the treatment of RYR1- related myopathies by targeting the upstream of the pathophysiological mechanisms. Prime editing employs the same mechanism as conventional CRISPR/Cas systems mediating all 12 possible base-to-base conversions and combinations but does not exploit a dDNA template or confer DSBs in the target sequence. Correction of the T4709M mutation is important example for the potential treatment of RYR1-related diseases. Maintenance of proper calcium homeostasis could ameliorate muscle weakness, improve muscle contractility, and enhance overall motor function. Correcting mutations of the RYR1 gene using Prime editing also offers the potential to prevent the occurrence of complications associated with RYR1-related diseases. Early correction of the T4709M mutation may improve the long-term prognosis for affected individuals based on observed progression of muscle weakness and disability. This approach offers the potential for establish more effective and individualized treatment regimens to optimize therapeutic benefits and to simultaneously minimize adverse effects. Thus, this study aims to explore the application of Prime editing for treating RYR1-related myopathies. RYR1-related myopathies are caused by mutations in the RYR1 gene. The efficiency of Prime editing in correcting T4709M, a missense mutation of RYR1, was evaluated both in vitro and in vivo. For in vitro experiments, the Prime editing plasmids were transfected into HEK293T cells, human fibroblast primary cells, human myoblast cell line, mouse RYR1ᵀᴹ/ᵀᴹ fibroblast primary cells, and C2C12 cells through electroporation. For in vivo experiments, the Prime editing plasmids were injected into RYR1ᵀᴹ/ᵀᴹ mouse model followed by electroporation. Multiple pegRNAs were tested. The results of in vitro experiments show that correction efficiency varies across pegRNAs. PE3 is one of the incremental devices in Prime editing. PE3b is an adjusted version of PE3 with improved editing efficiency and expanded range of targeted genetic modifications. The PE3 strategy was found to be a more effective than PE3b strategy for correcting the point mutation. The correction efficiency of Prime editing can be improved by conducting multiple transfections or by adding a RNA sequence forming double strands (called TevopreQ1) to pegRNA. The efficiency of correcting RYR1 T4706M mutation by Prime editing in vivo cannot be confirmed.

Avec 1,6 million de nouveaux cas diagnostiqués chaque année et 1,3 million de décès, le cancer du poumon est un problème de santé important se classant au premier rang mondial des cancers en ce qui a trait à la mortalité. Conséquence de la maladie elle-même ou de son traitement, l’atteinte musculaire fait souvent partie du tableau clinique habituel des patients atteints d’un cancer et peut se produire précocement dans le continuum de la maladie. Par ailleurs, celle-ci peut avoir des répercussions sur la capacité fonctionnelle, la qualité de vie et la survie des patients. Cependant, malgré son importance clinique, l’atteinte musculaire et les mécanismes sous-jacents de même que sa relation avec la capacité fonctionnelle au moment du diagnostic demeurent relativement peu documentés dans le cancer du poumon. Par conséquent, je me suis globalement intéressée dans cette thèse à étudier la composition corporelle, la fonction musculaire et la capacité fonctionnelle des patients atteints de cancer pulmonaire. De façon plus spécifique, j’ai voulu déterminer s’il y avait une atteinte de la composition corporelle et musculaire au moment du diagnostic chez les patients atteints de cancer du poumon et évaluer l’impact de cette atteinte sur la capacité fonctionnelle et la survie des patients. Ensuite, j’ai voulu aborder la problématique de l’atteinte musculaire des patients atteints de cancer du poumon en adoptant un point de vue plus fonctionnel et mécanistique en étudiant les voies de signalisation impliquées dans l’équilibre musculaire de ces patients au moment de leur diagnostic. En dernier lieu, je me suis intéressée au potentiel de réversibilité de l’atteinte musculaire en réponse à un programme de réadaptation dans le cadre d’un essai pilote de faisabilité de la téléréadaptation. L’ensemble des travaux effectués dans le cadre de cette thèse ont permis, dans un premier temps, de mettre en lumière qu’au moment du diagnostic, une atteinte musculaire était déjà présente chez une majorité de patients souffrant de cancer du poumon. Par ailleurs, nous avons aussi établi que cette dernière se traduisait de façon longitudinale par une diminution de la survie des patients. Toutefois, il semblerait, qu’en dépit des altérations morphologiques présentent dans le muscle, la fonction contractile du muscle en tant que tel soit préservée au moment du diagnostic offrant ainsi une fenêtre d’opportunité pour adopter des mesures visant à maintenir ou améliorer la fonction musculaire. À ce propos, nous avons aussi pu établir que la réadaptation était une modalité thérapeutique faisable, sécuritaire et qui semble efficace pour maintenir la fonction musculaire chez les patients atteints de cancer du poumon. Considérant le lien entre l’atteinte musculaire et les enjeux cliniques importants tels que la mortalité et la toxicité associée aux traitements antinéoplasiques, l'évaluation précoce de la composition corporelle et musculaire de même que des caractéristiques de la fonction musculaire peut permettre un dépistage plus efficace et une meilleure prise en charge des patients atteints de cancer du poumon. / With 1.6 million new cases diagnosed each year and 1.3 million deaths, lung cancer is a major health problem, ranking among the world's leading cancers in terms of mortality. As a consequence of the disease itself or its treatment, muscle impairment is often part of the usual clinical picture of cancer patients and may occur early in the disease continuum. In addition, it may have a significant clinical impact on muscle function, functional capacity, and decreased quality of life for patients. However, despite its clinical importance, muscle impairment and its underlying mechanisms as well as its relationship to muscle function remain relatively poorly documented in lung cancer particularly at diagnosis time. Therefore, my interest in this thesis was to study muscle impairment, body composition, muscle function and functional capacity of patients with lung cancer. More specifically, I wanted to determine whether there was an impairment of body and muscle composition at the time of diagnosis in patients with lung cancer and assess the impact of this impairment on patients’ functional capacity as well as survival. Then, I wanted to address the issue of muscle impairment in lung cancer patients by adopting a more functional and mechanistic point of view by studying the signaling pathways involved in the muscle balance of these patients at the time of their diagnostic. Finally, I have been interested in the reversibility potential of body and muscle composition impairment in response to a rehabilitation program carried out as a pilot study on telerehabilitation. First, our results highlighted that at the time of diagnosis, a muscle impairment was already present in a majority of patients suffering from lung cancer. In addition, we also established that the latter was manifested by a decrease in participation in physical activities and was reflected longitudinally by a decrease in patient survival. However, it would appear that, despite the morphological changes in the muscle, the contractile function of the muscle itself is preserved at the time of diagnosis providing a window of opportunity for adopting countermeasures to maintain or improve muscle function. In this regard, we have also been able to establish that rehabilitation is a feasible, safe and effective therapeutic modality for maintaining muscle function in patients with lung cancer. Considering the link between muscle wasting and important clinical issues such as mortality and chemotherapy related toxicity, early assessment of body and muscle composition as well as features of muscle function may allow more effective screening and better management of patients with lung cancer

Introduction : Les patients atteints de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) ont une dysfonction importante au niveau des muscles locomoteurs caractérisés, entre autres, par de la faiblesse, de l’atrophie et des dommages oxydatifs. Certains auteurs ont également suggéré que la fonction mitochondriale soit altérée dans la MPOC, possiblement en lien avec le tabagisme. Objectifs : Évaluer la fonction et le nombre de mitochondries, ainsi que les dommages à l’ADN chez les sujets atteints de la MPOC et déterminer les effets du tabagisme sur les mitochondries et la qualité du muscle, indépendamment de la maladie. Méthodes/Résultats : Nous avons recruté 22 patients atteints de la MPOC et 23 sujets témoins. Tous sont ex-fumeurs et sédentaires. Une biopsie du quadriceps a été effectuée. Nous avons démontré que les sujets atteints de la MPOC ont une plus grande proportion de fibres dont le complexe IV de la chaine de transport des électrons ne fonctionne pas comparativement aux sujets témoins (p=0,032). Ils ont également une diminution de l’expression de la protéine SDHB (succinate dehydrogenase complexe iron sulfur subunit B) (complexe II) comparativement aux sujets témoins (p=0,002), mais celle de la protéine COX4 (cytochrome c oxidase subunit 4) (complexe IV) est similaire entre les deux groupes (p=0,076). Il n’y a pas de différence entre les deux groupes pour la présence de la délétion commune, la quantité de mitochondries, l’expression protéique de MFN1 (mitofusin-1), MFN2 (mitofusin-2), TFAM (mitochondrial transcription factor A) et Mn-SOD (manganese-dependent superoxide dismutase) et la quantité de 8-OHdG (8-hydroxy-2’- deoxyguanosine) présente dans l’ADN. Il y a une corrélation entre l’exposition cumulative au tabac (nombre de paquets-année) et la quantité de 8-OHdG (p=0,026), la proportion de fibres déficientes en COX (p=0,002), l’atténuation musculaire moyenne (p=0,041) et l’atténuation du muscle normal (p=0,020) lorsque tous les sujets (témoins et MPOC) sont regroupés. Conclusion : Nous avons démontré qu’il y a des anomalies de la fonction mitochondriale dans la MPOC. Il est intéressant de noter que le tabac affecte la fonction des mitochondries et la qualité du muscle de façon indépendante à la MPOC. / Rationale : Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) demonstrate a locomotor muscle dysfunction characterized by weakness, atrophy and poor oxidative capacity. Some authors also suggested that the mitochondrial function might be altered in this disease, possibly linked with smoking. Objectives : To evaluate the function and the number of mitochondria, and DNA damage in patients with COPD and to determine the effects of smoking on the mitochondria and the quality of the muscle, independently of the disease. Methods/Results : We recruited 22 patients with COPD and 23 healthy subjects. All were exsmokers and sedentary. A biopsy of the quadriceps was performed. We demonstrated that patients with COPD had a larger proportion of COX (cytochrome c oxidase)-deficient fibers than healthy subjects (p=0.032). They also had a decreased expression of the protein SDHB (succinate dehydrogenase complex iron sulfur subunit B) (complex II) compared to controls (p=0.002), but no change in the expression of the protein COX4 (cytochrome c oxidase subunit 4) (complex IV) (p=0.076). There was also no difference between the two groups for the common deletion, the quantity of mitochondria, the protein expression of MFN1 (mitofusin-1), MFN2 (mitofusin-2), TFAM (mitochondrial transcription factor A) and Mn-SOD (manganese-dependent superoxide dismutase) and the quantity of 8-OHdG (8- hydroxy-2’-deoxyguanosine) in the DNA. There was a correlation between the cumulative smoking exposure (pack-year) and the quantity of 8-OHdG (p=0.026), proportion of COX-deficient fibers (p=0.002), mean muscle attenuation (p=0.041) and attenuation of the normal muscle (p=0.020) when all subjects (healthy and COPD) were regrouped. Conclusion : We demonstrated evidences of mitochondrial dysfunction in COPD. Interestingly, there was an effect of smoking on the mitochondria and the quality of the muscle, independently of COPD.