Mécanismes cellulaires impliqués dans la pathologie musculaire

Les microtraumatismes musculaires squelettiques sont l'une des blessures sportives les plus courantes, qui sont causées par une tension excessive du muscle et affectent la région où les fascicules musculaires s'insèrent dans le tissu conjonctif (aponévrose). Il ne s'agit donc pas d'une lésion affectant uniquement le muscle squelettique, mais l'interface muscle squelettique-aponévrose. Le fait d'avoir subi une lésion musculaire augmente considérablement le risque de nouvelle blessure, modifie la biomécanique du muscle impliqué et conduit à une aponévrose considérablement élargie. Récemment, les chercheurs ont découvert l'accumulation de graisse ectopique dans l'espace intra-fasciculaire et dans les myofibrilles. L'accumulation de graisse ectopique dans le muscle squelettique est un état dégénératif et a été principalement décrite pour les lésions de la coiffe des rotateurs où elle est associée à de moins bons scores fonctionnels de l'épaule. Dans le même temps, les chercheurs ont observé une cellularité élevée dans l'aponévrose musculaire pathologique consécutive à des microtraumatismes, mais on ne sait pas de quels types cellulaires il s'agit. Il semble donc probable qu'au moins certaines des cellules soient des progéniteurs fibro/adipogéniques (FAP), qui contribuent à l'accumulation de graisse dans les muscles lésés et que l'accumulation de graisse pourrait être un facteur contribuant au risque élevé de blessures récurrentes, ainsi que d'autres problèmes médicaux tels que la douleur et la diminution de la fonction sont souvent décrits longtemps après une lésion musculaire.

Une autre blessure courante de la partie inférieure de la jambe est la rupture complète du tendon d'Achille. Des données récentes montrent que les patients ont des déficiences à long terme dans la jambe blessée par rapport au côté non blessé. De plus, après des ruptures complètes du tendon d'Achille, une dégénérescence graisseuse des muscles du mollet a été signalée et a été associée à de mauvais résultats pour les patients. Récemment, les chercheurs ont observé une infiltration graisseuse des muscles du mollet chez des patients à la suite d'une rupture du tendon d'Achille, ce qui pourrait entraîner une diminution de la fonction musculaire et donc un mauvais résultat pour le patient.

Malgré la forte prévalence des microtraumatismes musculaires, on sait très peu de choses sur les mécanismes cellulaires consécutifs à une microtraumatisme. De plus, la littérature sur la composition cellulaire et les altérations consécutives aux ruptures du tendon d'Achille est rare. Il y a dix ans, un groupe de cellules nommées progéniteurs fibro/adipogéniques (FAP) a été identifié dans l'espace interstitiel du muscle squelettique sur la base de la présence de l'antigène de cellule souche 1+, CD34+, Platelet Derived Growth Factor Receptor α (PDGFR α)+ . Outre leur activité de soutien à la régénération musculaire, les FAP ont le potentiel d'adopter un phénotype adipogénique ou profibrotique. Malgré l'incidence élevée, il n'a pas été étudié si la lésion traumatique et les modifications biomécaniques ultérieures du muscle squelettique et du tissu conjonctif associé à la suite de microtraumatismes ou d'une rupture du tendon d'Achille activent les PAF, et comment ces cellules contribuent à l'accumulation de graisse dans le muscle squelettique. .

Hypothèses:

1. Il existe une grande quantité de progéniteurs fibro-adipogéniques (FAP) avec un motif adipogénique dans le muscle squelettique pathologique à la suite d'une lésion musculaire et d'une rupture complète du tendon d'Achille. Les chercheurs émettent l'hypothèse qu'il existe un nombre accru de PAF à signature adipogénique déjà en phase aiguë après une lésion musculaire, mais un nombre significativement plus élevé en phase chronique ainsi que dans le muscle suite à une rupture du tendon d'Achille.
2. Les signaux mécaniques sont un moteur majeur de la dérive phénotypique des FAP. L'absence de stimuli mécaniques initie l'adoption d'une voie adipogénique chez les FAP naïfs, alors que les FAP naïfs exposés à des stimuli mécaniques conserveront leur phénotype indifférencié.
3. L'adhérence des FAP à un matériau souple activera l'adoption d'un phénotype adipogénique, alors qu'un matériau rigide favorisera un phénotype plus fibrotique chez les FAP naïfs isolés du muscle squelettique sain.

Pour tester cela, les enquêteurs prélèveront de petits échantillons de tissus de la zone lésée en phase aiguë (groupe de sujets A) ou en phase chronique (groupe de sujets B) après une microtraumatisme ainsi que du tissu musculaire d'individus qui ont eu un rupture complète du tendon d'Achille au moins un an avant l'inclusion (groupe de sujets C). Dans les trois groupes, les enquêteurs prélèveront également un petit échantillon de tissu du même muscle que celui blessé du côté sain. En outre, une plus grande biopsie musculaire du muscle vaste latéral sain controlatéral est prise pour comparer la composition cellulaire et le profil cellulaire entre le muscle squelettique pathologique-aponévrose et un muscle squelettique sain.

Pour tester l'importance des stimuli mécaniques, les cellules musculaires isolées seront triées par tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) et cultivées in vitro par la suite. Les chercheurs se concentrent particulièrement sur la culture sous tension statique et dynamique et à l'état détendu.

Un niveau alpha de 0,05 sera considéré comme significatif. Sur la base des données précédentes, 10 participants seront recrutés pour chaque groupe, permettant aux enquêteurs de détecter un doublement estimé des FAP dans les muscles lésés (résultat principal). L'analyse de puissance pour le résultat principal a donné n = 4 pour chaque groupe (α = 0,05, β=0,80, CV=72,4 %), ce que les investigateurs considèrent comme cliniquement pertinent. Les chercheurs prévoient d'inclure 10 participants dans chaque groupe pour avoir suffisamment de matériel de biopsie de 5 individus pour le séquençage de l'ARN à noyau unique et 5 biopsies pour le tri cellulaire activé par fluorescence et les études in vitro ultérieures.