Le muscle de la paralysie cérébrale ; Longueur du sarcomère in vivo et caractérisation microscopique des biopsies. (CPMuscleSL)

La paralysie cérébrale (PC) est une déficience motrice due à une malformation cérébrale ou à une lésion cérébrale avant l'âge de deux ans. La spasticité, l'hypertonie des muscles fléchisseurs, la dyscoordination et une altération du contrôle sensorimoteur sont des symptômes cardinaux. La lésion cérébrale n'est pas évolutive, mais les muscles fléchisseurs des membres pendant l'adolescence deviennent relativement de plus en plus courts (contractés), forçant les articulations à adopter une position progressivement fléchie. Cela aggravera les positions des bras et des jambes déjà parétiques et dysfonctionnels. En raison des forces de flexion à travers les articulations, des malformations osseuses se produiront, aggravant encore la fonction. Actuellement, le traitement initial de choix est l'utilisation d'appareils orthopédiques, ce qui diminue quelque peu le raccourcissement, mais éventuellement des allongements des tendons et la libération des aponévroses autour des muscles sont souvent nécessaires, et les transferts des fléchisseurs du poignet aux extenseurs du poignet peuvent améliorer la position du poignet. Mais les résultats à long terme sont imprévisibles - de combien le muscle doit-il être allongé ? Quels muscles faut-il transférer pour une meilleure position du poignet, et à quelle tension ? Une méthode pour mesurer la longueur du sarcomère in vivo a été développée. Le sarcomère, la distance entre deux stries, est la plus petite unité contractile du muscle strié. Lorsque, pendant une intervention chirurgicale, un faisceau de fibres musculaires est transilluminé avec une lumière laser à faible énergie, un motif de diffraction se forme. Ce modèle de diffraction reflète la longueur du sarcomère, et donc une mesure instantanée de la façon dont l'étirement du muscle est obtenu. Lors de transferts de tendons, par ex. des fléchisseurs du poignet aux extenseurs du poignet, le réglage de la tension du transfert est arbitraire et le résultat à long terme est imprévisible. Les mesures de diffraction laser donneront un guide pour un réglage précis de la tension. On sait qu'il peut y avoir des changements pathologiques dans le muscle de la paralysie cérébrale qui affecteront également les résultats à long terme des allongements et des transferts de tendon. Afin de prendre également en compte ces changements, de petites biopsies musculaires seront réalisées lors des mêmes interventions chirurgicales. Ceux-ci seront examinés avec des techniques immuno-histochimiques et biochimiques, l'électrophorèse sur gel ainsi que la microscopie électronique.

Questions de recherche:

• Le muscle en PC est-il différent du muscle d'enfants au développement typique en ce qui concerne l'architecture, l'expression des protéines et la longueur des sarcomères ?
• Y a-t-il une différence entre les extenseurs et les fléchisseurs ?
• Les protéines contractiles (myosines) sont-elles plus altérées chez les enfants atteints de PC plus sévère, avec un impact négatif sur l'endurance ?
• Le potentiel de croissance est-il affecté négativement ?
• Les fibres musculaires sont-elles courtes et étirées, ce qui contribue à une faible force musculaire ?
• Une quantité accrue de collagène dans le muscle contribue-t-elle à la raideur et aux modifications de la longueur du sarcomère ? Les mesures les plus importantes : Longueur de sarcomère in vivo, surface des fibres musculaires, morphométrie histochimique, types de fibres musculaires (immunohistochimie), quantification des myosines par électrophorèse sur gel SDH, détection de cellules satellites, qRT-PCR et Western blot pour explorer l'expression des gènes.
• Au cours des chirurgies planifiées selon les routines cliniques, les muscles qu'il est nécessaire d'exposer pour effectuer la chirurgie sont examinés. Les mesures de diffraction laser sont effectuées à travers l'amplitude de mouvement des articulations adjacentes. Des spécimens musculaires de 3x3 mm sont prélevés à au moins 1 cm de l'endroit où le dispositif de diffraction laser (Myomètre) a été utilisé.
• Les échantillons de muscle sont congelés instantanément et conservés à -80°C jusqu'à leur analyse. L'expression de différentes isoformes de la chaîne lourde de la myosine (MyHC) est évaluée en utilisant les anticorps monoclonaux (mAb) N2.261, mAb A4.840 contre MyHC I lent, mAb F1.652 contre MyHC embryonnaire et mAb NCL-MHCn contre fœtus ( =néonatal) MyHC)(Tiger, Champliaud et al. 1997; Wewer, Thornell et al. 1997). Les cellules satellites seront identifiées avec mAb contre N-CAM (molécule d'adhésion des cellules neurales). Les fibres sont typées en fonction de la teneur en MyHCs.

Signification : Les enfants atteints de paralysie cérébrale ont une déficience motrice et des contractures progressives que nous traitons souvent tardivement ; quand la chirurgie tendineuse et osseuse sont les seules options pour réaligner les articulations. Plus d'informations sur l'architecture, la composition et le potentiel de croissance des muscles permettront de mieux connaître les raisons de l'augmentation des contractures de flexion chez les enfants atteints de paralysie cérébrale. Avec ces connaissances, nous espérons que de nouveaux schémas thérapeutiques et des techniques chirurgicales améliorées pour ce groupe de patients pourront être développés.