Les muscles squelettiques sont principalement composés de fibres musculaires, des longues cellules multinucléées. Ces fibres sont classifiées en fonction de leur phénotype métabolique et contractile en type I (fibres oxydatives lentes), IIA (fibres oxydatives rapides) ou IIX et IIB (fibres glycolytiques rapides). La détermination du phénotype musculaire dépend de plusieurs facteurs intrinsèques (ex. voies signalétiques, facteurs de transcription) et extrinsèques (ex. hormones, stress physique). Les cellules souches musculaires (cellules satellites) sont aussi impliquées dans ce processus. À la suite d'une lésion musculaire, les cellules satellites s'activent, prolifèrent, sortent du cycle cellulaire pour s’autorenouveler ou se différencier en myoblastes qui fusionnent ensemble et avec les fibres musculaires endommagées pour régénérer le muscle blessé. Récemment, nous avons démontré que les résolvines, des médiateurs lipidiques dérivés des omégas-3, favorisent la différenciation et la fusion des cellules satellites provenant d’un modèle de souris dystrophique. Toutefois, leur effet sur la détermination du phénotype musculaire demeure inconnu. Ce mémoire présente un travail de recherche visant à déterminer l’impact des médiateurs lipidiques sur le phénotype musculaire pendant la myogenèse. Pour répondre à cet objectif, in vitro, nous avons caractérisé l’impact des résolvines sur le phénotype des myotubes (quantification par immunofluorescence) et la signalisation cellulaire (analyse de RNAseq) lors de la myogenèse. In vivo, nous avons caractérisé l’impact des résolvines sur les propriétés contractiles (mesure de la force in situ) et le phénotype des fibres musculaires (quantification par immunofluorescence) lors de la régénération musculaire précoce et tardive. Un article a été rédigé et présente les différents résultats obtenus. In vitro, nous avons démontré que la résolvine D2 (RvD2), augmente la formation de myotube embryonnaire promouvant la myogenèse. La RvD2 favorise également le développement de myotubes lents. De plus, KD107, un agoniste du récepteur de la RvD2 (GPR18), induit l’activation des voies signalétiques AMPK, PPAR et mTOR reconnues pour favoriser le métabolisme oxydatif et la synthèse de protéines contractiles. In vivo, nos résultats démontrent qu’au cours de la régénération musculaire, l’administration locale de RvD2 améliore la force musculaire, promeut la formation du type de fibre caractéristique dans les muscles lents (type I) et rapides (type IIB), et augmente leur taille. L’administration systémique de RvD2 induit également un changement du type de fibre en faveur du type lent. La RvD2 présente un potentiel thérapeutique prometteur pour les maladies musculaires, car elle pourrait contribuer à prévenir la diminution des capacités myogéniques, la perte de force, les altérations du typage des fibres musculaires et/ou l'atrophie, qui sont des caractéristiques couramment observées dans de nombreuses myopathies. / Skeletal muscles are predominantly composed of long, multinucleated muscle fibers. These fibers are classified according to their metabolic and contractile phenotype as type I (oxidative slow fibers), IIA (oxidative fast fibers) or IIX and IIB (glycolytic fast fibers). The determination of fiber type is influenced by various intrinsic (e.g., signaling pathways and transcription factors) and extrinsic factors (e.g., hormones and physical stress). Muscle stem cells, also called satellite cells, have been suggested to play a role in this process of fiber type determination. Following an injury, satellite cells become activated, undergo proliferation, and exit cell cycle to self-renew or differentiate into myoblasts. These myoblasts can either fuse with each other or with damaged muscle fibersto regenerate the injured muscle. Our laboratory recently shows that resolvins, lipid mediators derived from omega-3 fatty acids, promote the differentiation and fusion of satellite cells from a dystrophic mouse model. Despite these findings, their impact on muscle phenotype determination remains unknown. Therefore, the objective of our study was to investigate the influence of lipid mediators on muscle phenotype during myogenesis. In vitro experiments were conducted using immunofluorescence and RNAseq analysis to examine the effects of resolvins on the phenotype of myotubes and cell signaling during myogenesis. In vivo experiments involved measuring in situ strength and utilizing immunofluorescence techniques to evaluate the effects of resolvins on contractile properties and muscle fiber phenotype at both the early and late stages of muscle regeneration. We wrote a manuscript presenting all the results obtained. Our in vitro experiments demonstrated that resolvin-D2 (RvD2) enhances the formation of embryonic myotubes, thereby promoting the process of myogenesis. RvD2 also promotes the development of slow myotubes. Moreover, KD107, an agonist of the resolvin-D2 receptor GPR18, activates AMPK, PPAR and mTOR pathways which enhance the oxidative capacity and the synthesis of contractile protein. In vivo, our finding reveals that the local administration of RvD2 enhances muscle strength, facilitates the formation of the characteristic fiber type in slow (type I) and fast (type IIB) muscle, and increase their size. The systemic administration of RvD2 also promotes the fiber type switch in favor of the slow phenotype. Resolvin-D2 shows significant potential as a therapeutic intervention for muscle diseases. It could mitigate the loss of myogenic capacity, muscle strength, alterations in muscle fiber typing, and atrophy, which are frequently observed in numerous myopathies
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/32150 |
| Date | 08 1900 |
| Creators | Rieger, Lupann |
| Contributors | Dumont, Nicolas |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
| Format | application/pdf |
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