LA MYOPATHIE CENTRONUCLEAIRE

LA MYOPATHIE CENTRONUCLEAIRE

FACTEURS INFLUENCANT LA DETERMINATION DES FIBRES DE TYPES PHYSIOLOGIQUES DIFFERENTS

Présentation des types de fibres musculaires chez l’adulte

Le muscle strié squelettique présente une grande diversité structurale et fonctionnelle, montrée par les différents types de fibres qui le composent. Ces types de fibres diffèrent dans leur morphologie, leurs propriétés contractiles et biochimiques. Leur répartition, au sein des muscles, est très variable d’un muscle à l’autre.On distingue quatre types de fibres musculaires chez les souris, réparties en deux groupes majoritaires, les fibres lentes et les fibres rapides (49,51) :
– Les fibres lentes de type I : fibres à vitesse de contraction lente. Elles ont une teneur élevée en enzymes oxydatives, une faible teneur en glycogène et une forte densité en mitochondrie. Elles sont riches en myoglobine et en capillaires sanguins. Elles présentent une grande résistance à la fatigue. On les retrouve dans les muscles à fonction posturale.
– Les fibres rapides de type II : ces fibres à contractions rapides, sont subdivisées en fibres de type IIA (riches en enzymes oxydatives et résistantes à la fatigue) et en fibres de type IIB et IID, fibres des muscles à fonction phasique (riches en enzymes glycolytiques et rapidement fatigables). Dans de rares cas, le type intermédiaire IIC est retrouvé. Les fibres de type IIB ne semblent pas exister chez les grands mammifères (6,7,13,14,49) et le type IID n’a pas encore été mis en évidence chez le chien .
La différence de vitesse de contraction de ces fibres est due aux propriétés de leurs protéines contractiles et en particulier à la myosine. Celle-ci est composée de deux chaînes lourdes (MHC) et de 4 chaînes légères, codées par de multiples gènes. (21,48,49,60,69).
La distinction des types de fibres musculaires peut s’effectuer par différentes méthodes comme l’activité ATPasique de la myosine précédemment citée, l’électrophorèse et l’immunohistochimie des MHC. Ces dernières techniques permettent de révéler l’existence de différentes isoformes de la MHC, caractéristiques d’un type de fibre. On retrouve la MHC I, IIA, IIB et II D respectivement dans les fibres de type I, IIA, IIB et IID. De nombreux hybrides de MHC peuvent être co-exprimés et des formes spécifiques du développement, les MHC embryonnaire et fœtale, (48,49) sont parfois détectées dans des situations particulières de régénération ou d’anomalie de la différentiation des fibres.
Le muscle présente une grande adaptabilité et le phénotype des fibres peut facilement être modifié, comme lors d’augmentation ou de diminution de l’activité neuro-musculaire. Le changement en isoformes de MHC suit un schéma général et réversible, permettant le passage d’une forme rapide en lente et inversement (48,69) :
MHC I ↔ MHC II A ↔ MHC II D ↔ MHC II B
Un certain nombre de facteurs contrôlent la différenciation des fibres musculaires et leur éventuelle transformation d’un type à l’autre.

Facteurs musculaires précoces impliqués dans le typage des fibres musculaires

Présentation du programme myogénique lors du développement embryonnaire

La myogenèse des mammifères s’effectue à partir des somites dérivés du mésoderme paraxial. Les cellules précurseurs des muscles, les myoblastes, en sont issus et migrent dans différentes régions de l’embryon et forment la musculature des membres du corps, à l’exception des muscles de la face qui dérivent des crêtes neurales. Ces myoblastes, initiés par l’expression de facteurs de régulations myogéniques (MyoD, Myf5, myogénine)(30,50), après multiplication, forment un syncitium ou myotube, résultant de la fusion des myoblastes entre eux. La multinucléation des myotubes résulte uniquement de la fusion des cellules myogéniques et non de la multiplication des noyaux d’un seul myoblaste (51). Certaines cellules myogéniques mononuclées, les cellules satellites, ne fusionnent pas et restent plaquées entre la lame basale et le sarcolemme.
Dans les stades précoces de la myogenèse, le mésoderme somitique segmenté ne présente pas de spécificité régionale. En effet, si on implante des somites d’origine cervicale à la place de somites brachiaux (chez le poulet), ils donnent naissance à la musculature typique des membres. Les cellules myogéniques des somites sont donc dépourvues de toute détermination régiospécifique et donnent la musculature de leur nouvel environnement (51,54).
Le développement des muscles est donc caractérisé par la migration des myoblastes provenant des somites, de leurs multiplications et de leur fusion en myotubes. La maturation des myotubes en fibre musculaire passe par la synthèse des protéines contractiles et par la migration des noyaux du centre vers la périphérie de la fibre.La myogenèse se déroule en deux phases distinctes, faisant intervenir deux sous-populations de myoblastes migrant de façon décalée dans le temps (16,18,21,40,50,51,54,64,65), on parle de : – Myogenèse primaire pour la formation des myotubes primaires issus de myoblastes embryonnaires, les premiers à migrer vers les membres. – Myogenèse secondaire pour la formation de myotubes secondaires issus de myoblastes migrant plus tardivement, les myoblastes fœtaux.Lors de leur différenciation, les myotubes vont exprimer la MHC. Les myotubes primaires donneront des fibres lentes et les myotubes secondaires des fibres préférentiellement rapides (6,16,31,40,50,51,64). Les myotubes semblent donc être différents quant à leur différenciation en fibres musculaires rapides ou lentes. Cette différence résulte t-elle de deux lignées distinctes de myoblastes donnant des fibres rapides ou lentes, ou les myoblastes sont-ils identiques, des facteurs extrinsèques modulant secondairement l’expression des gènes vers un type de fibre musculaire?

Les myoblastes sont-ils intrinsèquement prédéterminés?

L’analyse de cultures de myoblastes permet de distinguer deux populations de myoblastes. Elles diffèrent quant à l’expression des MHC rapides ou lentes et ont des exigences de croissances différentes en culture (18,21,50). Les myoblastes semblent donc prédisposés génétiquement dans l’expression de la MHC qu’ils expriment.De plus, quand on injecte en période postnatale des myoblastes de muscles de la mâchoire de Chat dans la région du membre, les fibres nouvellement formées expriment la MHC typique des muscles de la mâchoire et non la MHC de leur nouvel environnent (30) .Afin de tester, la possibilité d’une différence intrinsèque des myoblastes vis à vis de l’expression de la MHC, des cultures de myoblastes humains prélevés à différents moments du développement sont réalisées (16). On constate alors que tous les myoblastes ont la capacité d’exprimer la MHC lente, en culture. Ils ont donc tous le matériel génétique pour exprimer la MHC lente. L’expression différente de la MHC, des myotubes primaires et secondaires, est donc certainement due à l’environnement des fibres qui les oriente vers un type particulier.
Il est cependant possible que les myoblastes soient différents intrinsèquement, au moins au début de la myogenèse, mais on pense de plus en plus que l’influence des facteurs environnementaux, permet d’outrepasser cette différence et est responsable de la différenciation des myotubes en fibres rapides ou lentes.

Facteurs extrinsèques influençant le type de fibres lors de la myogenèse

Importance de l’innervation

On sait que la myogenèse primaire est indépendante de l’innervation, au moins dans son commencement. En effet, la formation des myotubes primaires débute avant la mise en place d’une innervation fonctionnelle. De plus, une dénervation précoce ne modifie pas le nombre de myotubes formés (40,51). La myogénèse secondaire, elle, est nerf-dépendante, la dénervation inhibant la formation des myotubes secondaires (21,40,51,64). L’innervation est indispensable à l’expression de MHC lente dans les myotubes secondaires (16,21,56) issus de muscle lent.

Importance de la fusion

Des myoblastes primaires et secondaires, marqués par un rétrovirus, fusionnent in vivo aussi bien avec des fibres rapides que des fibres lentes et il semble que les myoblastes qui fusionnent avec des fibres préexistantes adoptent leur phénotype .L’expression du programme intrinsèque des myoblastes est outrepassé par la fusion avec les fibres préexistantes. Cependant, ceci n’est pas valable pour les premières fibres formées pour lesquelles l’environnement nerveux et hormonale oriente leur différenciation (16,30,54). En culture, il semble que les myoblastes qui fusionnent avec des fibres de petit diamètre, expriment leur propre phénotype alors que lorsque la fusion s’effectue avec de grandes fibres, ils expriment le phénotype de la fibre hôte.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
INTRODUCTION
I- LA MYOPATHIE CENTRONUCLEAIRE
A- Etude génétique
B- Etude clinique
1- Symptômes
2- Examen neurologiques
C-.Etude paraclinique
1- Examens biochimique
2- Etude électromyographique
D- Etude anatomopathologique
1- Histologie musculaire
1.1- Analyse morphologique
1.2- Morphométrie
1.3- Histoenzymologie
2- Etude morphologique des structures nerveuses
II- FACTEURS INFLUENCANT LA DETERMINATION DES FIBRES DE
3.4- Chronologie des transformations du muscle rapide en muscle lent
4- Dissociation entre l’influx nerveux et le flux axoplasmique
4.1- Effet de la tétrodoxine sur la régénération d’un muscle lent
4.2- Association de la tétrodoxine et de la vinblastine, effet sur l’expression des MHC
5- La calcineurine : un médiateur intracellulaire de la spécification des fibres lentes par l’activité nerveuse
5.1- Effets d’inhibiteurs de la calcineurine sur le typage des fibres musculaires
5.2- Mise en évidence de l’action de la calcineurine au niveau musculaire
5.3- Mécanisme d’action
III- APPROCHE EXPERIMENTALE DE LA REGENERATION MUSCULAIRE
A- Modèles classique d’induction de la nécrose musculaire
1- Nécrose induite par des lésions musculaires focales
2- Ischémie vasculaire
3- Utilisation de substances myotoxiques
B- Un exemple d’induction nécrotique : la notexine
1- Présentation de la notexine
2- Nécrose musculaire par injection intra-musculaire de notexine
2.1- Détermination de la dose de notexine
2.2- Aspect histologique de la nécrose/régénération musculaire
3- Action neurotoxique de la notexine
4- Mécanisme d’action
4.1- Myotoxicité
4.2- Neurotoxicité
C- La régénération musculaire
1- Présentation des cellules satellites
2- Activation des cellules satellites
3- Différenciation des fibres néoformées
DEUXIEME PARTIE, EXPERIMENTALE : ETUDE DE LA REGENERATION MUSCULAIRE CHEZ LES LABRADORS SAINS ET MYOPATHES
INTRODUCTION
I- MATERIEL ET METHODES
A- Choix des animaux
B- Choix de la myotoxine
C- Méthodes
1- Réalisation de dosages biochimiques
2- Réalisation des biopsies musculaires et induction de la nécrose
3- Cryofixation des biopsies
4- Techniques d’histologie musculaire
II- RESULTATS
A- Résultats biochimiques et électrolytiques
B- Résultats histologiques
1- Histologie, avant injection de notexine
2- Histologie, 4 jours post-injection de notexine
3- Histologie, 14 jours post-injection
4- Histologie, 30 jours post-injection
5- Histologie, à 90 jours
III- DISCUSSION
A- Critique de la méthodologie employée
1- Choix de la myotoxine
2- Qualité des prélèvements
3- Choix de l’analyse semi-quantitative
B- Comparaison des résultats
1- Comparaison des résultats obtenus chez le témoin par rapport aux données publiées
2- Comparaison des résultats entre le témoin et le malade
C- Hypothèses pouvant expliquer le tableau histopathologique de la CNM
CONCLUSION
ANNEXE
BIBLIOGRAPHIE

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