Muscle squelettique chez les personnes non atteintes
Afin de bien saisir les atteintes musculaires en DM1, une bonne comprรฉhension de la fonction des muscles squelettiques chez les personnes non atteintes est nรฉcessaire.
Architecture :De faรงon gรฉnรฉrale, le ventre du muscle est attachรฉ ร ses extrรฉmitรฉs ร des tendons qui le relient ร lโos. Par rapport ร lโarchitecture du muscle, il est organisรฉ en faisceaux musculaires, qui se divisent en fibres musculaires, aussi appelรฉes cellules musculaires. Le muscle contient aussi du tissu conjonctif, des vaisseaux sanguins, des fibres nerveuses et des cellules rรฉsidentes telles que des fibroblastes, des adipocytes et des leucocytes. Au pourtour des fibres musculaires, soit entre la lame basale et la membrane cellulaire, se trouvent un type de cellules souches musculaires nommรฉes cellules satellites.
Il est important de distinguer les cellules satellites des noyaux retrouvรฉs en pรฉriphรฉrie de la fibre musculaire, puisquโils jouent des rรดles diffรฉrents. Les noyaux pรฉriphรฉriques sont impliquรฉs dans la synthรจse protรฉique et les processus de dรฉgradation contrairement aux cellules satellites qui nโy participent pas. De plus, les noyaux pรฉriphรฉriques sont post-mitotiques et ne peuvent donc pas participer au dรฉveloppement et ร la rรฉparation musculaire par le biais du processus de myogenรจse. Chaque fibre musculaire se divise en myofibrilles, lesquelles sont constituรฉes dโune succession de plusieurs sarcomรจres organisรฉs en sรฉrie. Un sarcomรจre est lโรฉlรฉment contractile du muscle et est, entre autres, composรฉ des protรฉines contractiles nommรฉes filaments dโactine et de myosine . Dโautres protรฉines composent le sarcomรจre, dont les filaments intermรฉdiaires et ultra-fins, lesquels jouent un rรดle structurel. Par exemple, lโalpha-actinine qui constitue la ligne Z, la structure qui unit les sarcomรจres, est particuliรจrement vulnรฉrable aux dommages excentriques.
Il existe un continuum de types de fibres musculaires dont les trois principaux sont: type I (lentes et oxydatives), type IIa (rapides, oxydatives et glycolytiques) et type IIb (trรจs rapides et glycolytiques). La proportion des types de fibres varie entre les individus et entre les muscles, selon leur fonction. Par exemple, le muscle solรฉaire, un muscle postural, prรฉsente davantage de fibres de type I que les gastrocnรฉmiens qui servent principalement ร la locomotion.
Hypertrophie et atrophie musculaire (รฉquilibre synthรจse/dรฉgradation des protรฉines)
Chez les personnes non atteintes, le muscle squelettique est en renouvellement constant de ses tissus, ce qui implique une activitรฉ continue des systรจmes de synthรจse et de dรฉgradation des protรฉines. Lorsque ces deux systรจmes sont ร lโรฉquilibre, le volume musculaire demeure stable.
Un dรฉsรฉquilibre en faveur de la synthรจse des protรฉines entraรฎne lโhypertrophie musculaire, alors quโun dรฉsรฉquilibre en faveur de la dรฉgradation entraรฎne lโatrophie musculaire. Les voies de signalisation impliquรฉes dans la synthรจse et la dรฉgradation des protรฉines musculaires sont intimement liรฉes . De faรงon succincte, lorsque le rรฉcepteur ร lโInsuline-like growth factor-1 (IGF1) est activรฉ, celui-ci phosphoryle la protรฉine Akt (activation de Akt), laquelle jouera deux rรดles : phosphoryler mTOR (activation) et phosphoryler FoxO-1,3 (inhibition). Ensuite, mTOR ira ร son tour phosphoryler P70S6k (activation) pour stimuler la synthรจse des protรฉines. Par contre, si FoxO-1,3 nโest pas inhibรฉe par AKT, celle-ci stimule la production dโatrogine-1 et de MuRF1, deux acteurs impliquรฉs dans la dรฉgradation des protรฉines par le systรจme ubiquitine-protรฉasome. Plusieurs facteurs peuvent influencer ces cascades de signalisation; par exemple, un entraรฎnement en force ou certains apports alimentaires stimuleront la synthรจse des protรฉines, alors que la sรฉdentaritรฉ ou certains problรจmes de santรฉ favoriseront la dรฉgradation des protรฉines.
Muscle squelettique chez les personnes atteintes de DM1
Atteintes structurelles en DM1
Les muscles squelettiques sont particuliรจrement affectรฉs chez les individus atteints de DM1. Ceux-ci prรฉsentent, entre autres, une atrophie musculaire, qui est caractรฉristique de la maladie.
Lโรฉtude du muscle DM1 par biopsie musculaire a permis dโobserver une hรฉtรฉrogรฉnรฉitรฉ de la surface de section transversale des fibres et une atrophie affectant prรฉfรฉrentiellement les fibres de type 1 Une รฉtude menรฉe sur cinq personnes atteintes a, quant ร elle, rapportรฉ une diminution de la force contractile des fibres musculaires individuelles en comparaison ร des personnes non atteintes, suggรฉrant que la capacitรฉ contractile des myofibrilles est diminuรฉe chez les DM1 On dรฉnote aussi une augmentation de lโinfiltration graisseuse, la prรฉsence de fibrose et des anomalies de type ลdรจme chez certains individus pour lesquels la maladie est plus avancรฉe.
Il est ร noter que les รฉtudes portant sur les atteintes structurelles du muscle squelettique en DM1 sont peu nombreuses et que davantage dโรฉtudes permettraient une meilleure comprรฉhension du sujet.
Atteintes fonctionnelles en DM1
Il nโest pas encore clair si lโatrophie musculaire observรฉe en DM1 est causรฉe par une diminution de la synthรจse des protรฉines, une augmentation de la dรฉgradation des protรฉines ou un mรฉlange des deux. Il est toutefois connu que les individus atteints de DM1 prรฉsentent une rรฉsistance ร lโinsuline pouvant interfรฉrer avec la voie de signalisation IGF-1/PI3K/Akt.
Une diminution de lโexpression dโIGF-1 chez les personnes atteintes de DM1 a รฉgalement รฉtรฉ rapportรฉe. De plus, une inhibition de lโactivitรฉ de mTOR a รฉtรฉ observรฉe dans les muscles squelettiques de personnes atteintes de DM1, En ce qui a trait ร la dรฉgradation des protรฉines, une รฉtude a dรฉmontrรฉ une augmentation de lโactivitรฉ du systรจme ubiquitine-protรฉasome chez des souris transgรฉniques exprimant un nombre anormal de rรฉpรฉtitions CTG.
Donc, bien que lโensemble des mรฉcanismes ne soient pas encore compris, il existe clairement des altรฉrations dans lโรฉquilibre entre la synthรจse et la dรฉgradation des protรฉines dans le muscle squelettique chez les individus atteints de DM1. Ces notions sont importantes ร comprendre pour la prescription de lโactivitรฉ physique en DM1 puisque lโhypertrophie musculaire dรฉpend de ces mรฉcanismes. Sโil est possible de stimuler lโhypertrophie musculaire chez les personnes atteintes de DM1, il peut alors รชtre possible de freiner ou renverser les atteintes musculaires de la maladie.
Stratรฉgies thรฉrapeutiques en DM1 pour le maintien ou le gain de force musculaire
Puisque la DM1 est une maladie incurable, il devient primordial de dรฉvelopper des traitements visant ร minimiser les dรฉficiences vรฉcues par les personnes atteintes. Pour contrer la faiblesse et lโatrophie musculaires, certaines interventions cliniques utilisรฉes en rรฉadaptation, telles que le renforcement musculaire, semblent prometteuses, mais leur effet exact ainsi que les paramรจtres optimaux ร utiliser par les professionnels de la santรฉ demeurent inconnus. De plus, depuis quelques annรฉes, de nouvelles interventions pharmacologiques sont aussi en dรฉveloppement afin de contrer les atteintes musculaires.
Rรฉponse ร lโexercice aigu :Des รฉtudes utilisent une seule sรฉance dโexercice comme modรจle pour examiner lโimpact de celle-ci sur certaines caractรฉristiques physiologiques et fonctionnelles du muscle squelettique. Bien quโil ne sโagisse pas dโune intervention en rรฉadaptation, les rรฉponses du muscle squelettique ร un stimulus aigu tel que lโexercice permet de mieux comprendre les adaptations subies par le muscle lorsque le stimulus est rรฉpรฉtรฉ, tel quโobservรฉ dans un programme dโentraรฎnement.
Selon ce modรจle, des รฉtudes menรฉes sur la population DM1 ont dรฉmontrรฉ que, lorsque comparรฉ ร des individus non atteints, une sรฉance dโexercice unique provoque une baisse plus rapide des mรฉtabolites รฉnergรฉtiques (ATP et phosphocrรฉatine). Alors que ceci suggรจre une diminution de la capacitรฉ รฉnergรฉtique chez les individus atteints de DM1, des รฉtudes ont rapportรฉ que ceux-ci pouvaient soutenir une contraction ร 50 % de leur force maximale plus longtemps que des individus non atteints et quโils pouvaient maintenir des contractions rythmiques de 6 secondes ร 50 % de leur force maximale aussi longtemps que des individus non atteints.
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Table des matiรจres
Chapitre 1 : Dystrophie myotonique de type 1ย
1.1 Description de la maladie
1.1.1 รpidรฉmiologie
1.1.2 Gรฉnรฉtique
1.1.3 Pathophysiologie
1.1.4 Signes et symptรดmes
1.1.5 Limitations et restrictions
1.2 Muscle squelettique et DM1ย
1.2.1 Muscle squelettique chez les personnes non atteintes
1.2.1.1 Architecture
1.2.1.2 Hypertrophie et atrophie musculaire (รฉquilibre synthรจse/dรฉgradation des protรฉines)
1.2.1.3 Rรฉparation musculaire
1.2.2 Muscle squelettique chez les personnes atteintes de DM1
1.2.2.1 Atteintes structurelles en DM1
1.2.2.2 Atteintes fonctionnelles en DM1
1.2.2.3 Rรฉponse ร lโexercice aigu
1.3 Stratรฉgies thรฉrapeutiques en DM1 pour le maintien ou le gain de force musculaire
1.3.1 Interventions en rรฉadaptaion
1.3.1.1 Stimulation neuromusculaire
1.3.1.2 Entraรฎnement en rรฉsistance
1.3.1.3 Entraรฎnement aรฉrobie
1.3.1.4 Activitรฉ physique
1.3.1.5 Rรฉadaptation
1.3.1.6 Programme dโentraรฎnement en groupe
1.3.1.7 Entraรฎnement dโรฉquilibre
1.3.2 Essais pharmacologiques
1.4 Problรฉmatique
1.5 Objectifs et hypothรจses
Chapitre 2 : Revue de littรฉrature de type scoping review
2.1 Rรฉsumรฉ
2.2 Abstract
2.3 Introduction
2.4 Methods
2.4.1 Research question
2.4.2 Identifying relevant studies
2.4.3 Study selection
2.4.4 Charting the data
2.4.5 Collating, summarizing and reporting the results
2.5 Results
2.5.1 Study characteristics
2.5.1.1 Exercise and training protocols
2.5.1.2 Clinical measurements
2.5.1.3 Physiological parameters
2.5.2 Outcomes
2.5.2.1 Single session exercise
2.5.2.2 Training programs
2.5.3 Compliance to intervention
2.6 Discussion and conclusion
2.7 List of abbreviations
2.8 Appendix 1
2.9 References
Chapitre 3 : Article en prรฉparation
3.1 Rรฉsumรฉ
3.2 Abstract
3.3 Introduction
3.4 Materials and methods
3.4.1 Patients
3.4.2 Acute eccentric exercise protocol
3.4.3 Muscle biopsy
3.4.4 Western blots
3.4.5 Statistical analysis
3.5 Results
3.5.1 Patients
3.5.2 Exercise induced muscle damage assessment
3.5.3 Protein synthesis pathway: Akt and mTOR
3.5.4 Protein degradation pathway: MuRF1 and atrogin-1
3.6 Discussion
3.6.1 Exercise protocol
3.6.2 Protein synthesis and degradation pathways
3.6.3 Study limitations
3.6.4 Further investigations
3.7 Conclusion
3.8 List of abbreviations
3.9 References
Chapitre 4 : Discussion et conclusion
4.1 Entraรฎnement physique et DM1
4.1.1 Rรฉponses musculaires des patients DM1 ร lโexercice aigu
4.1.2 Rรฉponses musculaires des patients DM1 ร lโentraรฎnement
4.2 Limites des รฉtudes
4.2.1 Scoping review
4.2.2 Effet de lโexercice excentrique aigu sur le muscle squelettique chez les patients DM1
4.3 Perspectives
4.4 Conclusion
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