**Contexte :** La maladie de Huntington (MH) est une affection neurodégénérative héréditaire progressive caractérisée par des mouvements involontaires, des troubles cognitifs et des manifestations psychiatriques. Il est bien connu que les patients développent de multiples symptômes cliniques tels que la perte de poids, l'atrophie musculaire et la faiblesse osseuse, dont certains ne sont pas liés au système nerveux central (SNC). La triade RANKL/RANK/OPG joue un rôle majeur dans l'homéostasie osseuse. Des études récentes indiquent également son implication dans la physiopathologie musculaire. Cette étude visait à déterminer le niveau de dysfonctionnement musculaire et osseux chez des souris homozygotes zQ175 âgées de 6 mois, un modèle murin de la maladie de Huntington.
**Méthodes :** Nous avons mesuré la force musculaire du muscle soléaire et du muscle long extenseur des orteils (EDL) qui représentent respectivement les types de fibres musculaires à contraction lente et rapide. Cette force a été évaluée à l'aide du test de préhension et les propriétés contractiles ont été déterminées *ex vivo*. Le niveau d'expression des marqueurs classiques de l'atrophie musculaire, tels que Atrogin1 et MuRF1, et les membres de la voie de signalisation RANK, RANKL, OPG et NFkB ont été évalués par western blot. La géométrie corticale de l'os et l'architecture trabéculaire ont été déterminées par tomodensitométrie.
**Résultats :** La force de préhension du membre entier était significativement plus faible chez les souris homozygotes zQ175 que chez les souris contrôles (C57BL/6J, WT) appariées selon l'âge et le sexe. La force maximale (P0) et la tension spécifique (Sp0) des muscles soléaire et EDL des souris homozygotes zQ175 ont été significativement réduites par rapport aux muscles des souris WT (n=6 par groupe, mâles). Les analyses par western blot ont montré une augmentation de la teneur en RANKL dans les muscles squelettiques des souris zQ175. Cependant, aucun changement significatif n'a été observé dans l'expression des protéines Atrogin1 et MuRF1 et dans d'autres membres de la voie de signalisation RANKL/RANK/OPG. En outre, les analyses de la structure osseuse ont révélé que les souris homozygotes zQ175 présentaient un volume osseux trabéculaire (BV/TV) et un nombre de trabécules (Tb.N) plus faibles, et un facteur de configuration trabéculaire (Tb.Pf) plus élevé, ainsi qu'une surface corticale (Ct.Ar) et une surface transversale totale (Tt.Ar) plus faibles. En outre, une réduction des niveaux d'OPG et une augmentation des niveaux de NFkB ont été observées dans les os des souris homozygotes zQ175.
**Conclusion :** Les résultats montrent clairement un dysfonctionnement des muscles squelettiques et des os chez les souris homozygotes zQ175. L'augmentation de RANKL et le déséquilibre du rapport RANKL/OPG indiquent que RANKL pourrait jouer un rôle dans l'atrophie musculaire et osseuse dans la MH. Étant donné que l'amélioration des fonctions musculaires et osseuses entraîne une prolongation de la durée de vie chez les souris zQ175, il serait utile de trouver des cibles valables pour protéger les os et les muscles dans le cadre de futures thérapies non-CNS pour la MH. / **Background:** Huntington's disease (HD) is a progressive, inherited neurodegenerative disorder characterized by involuntary movements, cognitive impairment, and psychiatric manifestations. It is well known that patients develop multiple clinical symptoms such as weight loss, muscle atrophy and bone weakness, some of which are unrelated to the central nervous system (CNS). The RANKL/RANK/OPG triad plays a major role in bone homeostasis. Recent studies also indicate its implication in muscle pathophysiology. This study aimed to determine the level of muscle and bone dysfunctions in 6-month-old homozygous zQ175 mice, a murine model for HD.
**Methods:** Muscle strength was assessed using the grip test and contractile properties were determined *ex vivo*. The expression level of classical muscle atrophy markers, such as Atrogin1 and MuRF1 and the members of RANKL/RANK/OPG signaling pathway RANK, RANKL, OPG, and NFkB were assessed using western blot. Bone cortical geometry and trabecular architecture were determined using a microcomputed tomography.
**Results:** Whole limb grip force was significantly lower in homozygous zQ175 mice compared to age matched C57BL/6J WT. We measured the contractile properties of the soleus and extensor digitorum longus (EDL) muscles, which encompass respectively the slow- and fast-twitch muscle fiber types. The maximum force (P0) and specific tension (Sp0) of the soleus and EDL muscles from homozygous zQ175 mice were significantly reduced relative to muscles from WT mice (n=6 per group, male). Western blot analyses demonstrated an increase in RANKL content in skeletal muscles from zQ175 mice. However, no significant changes were observed in Atrogin1 and MuRF1 and other members of RANKL/RANK/OPG signaling pathway. Furthermore, the bone structure analyses revealed that HD mice had lower trabecular bone volume (BV/TV) and trabecular number (Tb.N), and a higher trabecular pattern factor (Tb.Pf), and also lower cortical area (Ct.Ar) and total cross- sectional area (Tt.Ar). Additionally, a reduce in OPG levels and an increase in NFkB levels were observed in the bones of homozygous zQ175 mice.
**Conclusion:** The findings clearly show a skeletal muscle and bone dysfunction in the homozygous zQ175 mice. The increase in RANKL and the imbalance in RANKL/OPG ratio give indication that RANKL may play a role in muscle and bone atrophy in HD. Since improvement in muscle and bone function leads to a lifespan extension in HD mice, it would be relevant to find valid targets to protect bones and muscles for future non-CNS therapies in HD.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/144963 |
| Date | 07 June 2024 |
| Creators | Nateghi, Behnaz |
| Contributors | Hébert, Sébastien |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xiii, 107 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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