rôle des miRNA des myofibres

Les micro-ARN (miRNA) sont de petites molécules qui régulent l’expression des gènes en empêchant certains ARN messagers de produire des protéines. Ils jouent un rôle crucial dans de nombreux processus biologiques, comme le développement et la réponse aux maladies. Dans le muscle squelettique, la quantité de micro-ARN (miRNA) change avec l’exercice physique et les maladies musculaires, suggérant qu’ils régulent les fonctions musculaires. Un modèle murin, où la protéine d’étude (nécessaire à la synthèse des miRNA : impliqués dans l’inactivation et la régulation de l’ARN) est supprimée à l’âge adulte, ne montre pas de réduction des miRNA. Notre équipe a créé un modèle où cette protéine est supprimée dès la naissance, réduisant fortement les miRNA dans les muscles dès 3 semaines. L’étude de la force musculaire, de la créatine kinase sanguine (marqueur de lésions musculaires) et de l’histologie musculaire chez ces souris nous aidera à comprendre le rôle de ces régulateurs dans la physiologie des muscles squelettiques chez l’Homme.

L’absence de modèle animal viable présentant une diminution de la quantité de microARN (miRNA) dans la cellule musculaire squelettique a empêché l’étude du rôle des miRNA de la myofibre après la naissance. Notre équipe a pu mettre au point une lignée de souris chez qui l’expression de la protéine d’intérêt est éteinte dans la myofibre après la naissance. Nos données préliminaires ont montré que ces souris présentent une diminution importante de la quantité de miRNA dans les muscles squelettiques dès l’âge de 3 semaines, indiquant que ce modèle peut être utilisé pour étudier le rôle des miRNA de la myofibre après la naissance. Ces souris d’études âgées de 3 semaines présentaient une force et une histologie musculaire semblable aux souris contrôles du même âge. Au cours de notre étude préliminaire, nous avions suivi un groupe de souris d’étude sur une période d’un an. La masse corporelle des souris d’étude était semblable à celle des souris contrôles pendant toute la durée du suivie. Entre deux et huit mois après la naissance, la force musculaire des souris contrôles avait augmentée de 15% alors que celle des souris d’étude était restée inchangée. Les analyses histologiques ont montré des infiltrats de cellules inflammatoires dans les muscles squelettiques et une internalisation du noyau des myofibres chez ces souris âgées de 8 mois. Ces données mettent en évidence que, après la naissance, les miRNA de la myofibre pourraient avoir un rôle dans le maintien de la structure de la myofibre et/ou un rôle anti-inflammatoire. L’étude des muscles des souris d’étude nous permettra de comprendre le rôle des miRNA de la cellule musculaire. En plus d’améliorer les connaissances sur la physiologie musculaire, ces données pourraient, à terme, améliorer la compréhension des maladies inflammatoires du muscle squelettique telles que les myopathies inflammatoires.

La force musculaire des animaux sera mesurée tous les mois par test d’agrippement, soit 8 fois au long de la vie de l’animal, ce test nécessite une contention de 15 secondes pour l’identification de l’individu, la force de chaque animal sera mesurée en triplicat, soit une manipulation totale de 2 minutes par individu et par test. Les animaux seront gavés à l’âge de 8 mois pendant 7 jours, le gavage nécessite une contention de 30 secondes. Les animaux vigiles, c’est-à-dire non anesthésiés, seront soumis à un prélèvement sanguin. Cette procédure ne nécessite pas de contention de plus de 30 secondes. Le prélèvement sera réalisé une seule fois, via la veine temporale superficielle, juste avant la mise à mort des animaux, et représentera 25% de leur volume sanguin corporel.

Une étude préliminaire avait mis en évidence une faiblesse musculaire modérée chez les souris d’étude. A 8 mois, les souris seront gavées quotidiennement durant 7 jours. Le prélèvement sanguin au niveau de la veine temporale superficielle nécessite la contention de l’animal. Les actes sont effectués sur animal vigile, la contention génère un stress léger de courte durée, la répétition de gavages peut entrainer une irritation et le prélèvement sanguin peuvent générer un stress, ces actes sont donc considérés comme modérés.

A l’issue de la procédure, tous les animaux expérimentaux seront mis à mort pour réaliser des analyses moléculaires et histologiques.

Pour identifier le rôle des miRNA de la myofibre dans la physiologie musculaire, il est impossible d’utiliser des modèles cellulaires : seul un organisme entier permet d’évaluer la fonction musculaire et d’étudier les dialogues entre la myofibre et les autres types de cellules présents dans le muscle. Nous avons choisi de travailler sur la souris, animal pour lequel nous disposons de tous les outils moléculaires nécessaires pour mener à bien cette étude. La souris présente un intérêt particulier du fait de sa facilité de manipulation, par exemple pour évaluer sa force musculaire, ainsi du fait de sa similarité avec l’Homme tant au niveau histologique qu’au niveau génétique (99% du génome commun avec l’Homme). Pour comprendre le rôle des miRNA dans la physiologie musculaire après la naissance, nous utiliserons des souris âgées de 3 semaines à 8 mois. En effet, le développement post-natal de la souris se décompose en 3 phases : la souris jeune (4 semaines), la souris jeune adulte après la puberté (2 mois), et la souris adulte (8 mois). Les mêmes analyses seront réalisées à ces trois stades de développement de la souris.