Effets de l'étirement axial sur des cardiomyocytes murins déficients en dystrophine : dérégulation calcique et canaux TRPs

Effects of axial stretch on murine deficient-dystrophin cardiomyocytes : calcium deregulation and TRPs channels

• Auteur / Autrice : Elizabeth Aguettaz
• Direction : Christian Cognard, Stéphane Sebille
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaire et cellulaire de la biologie
• Date : Soutenance le 29/06/2015
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale biologie-santé - Bio-santé (Limoges ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Signalisation et transports ioniques membranaires (Poitiers ; 2014-2021)
• Partenaire(s) de recherche : faculte : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées
• Jury : Président / Présidente : Patrick Bois
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Cognard, Stéphane Sebille, Jean-Pierre Pennec, Aubin Penna
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Philippe Gailly, Romain Guinamard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sarcolemme

Canaux calciques

Calcium

Myocarde -- Maladies

Myopathie pseudo-hypertrophique de Duchenne

Mots clés libres

Dystrophie musculaire de Duchenne

Cardiomyopathie

Mdx

Mécano-Sensibilité

Calcium

SACs

Étirement membranaire

Microruptures

Trpv2

Sicm

Duchenne muscular Dystrophy

Cardiomyopathy

Mdx

Mechanosensitivity

Calcium

SACs

Membrane stretch

Microruptures

Trpv2

Sicm

Résumé

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est la conséquence de la perte de la dystrophine, protéine sous membranaire indispensable au maintien mécanique et fonctionnel du sarcolemme. Cette déficience augmenterait les influx cationiques par des microruptures de la membrane ou par la dérégulation de canaux tels que les canaux activés par l'étirement (SACs: Stretch-activated channel). Dans ce travail, les effets d'une stimulation mécanique ont été explorés sur des cardiomyocytes dans le contexte pathologique de la cardiomyopathie dilatée associée à la DMD. L'utilisation de fibres de carbone a permis de réaliser un étirement axial similaire aux conditions physiologiques de remplissage ventriculaire. Dans ces conditions, l'exploration de la topographie membranaire par la microscopie de conductance ionique à balayage n'a montré aucune évolution de la surface ni de lésion du sarcolemmel dans les conditions d'étirement. L'étude s'est donc focalisée sur l'activité de candidats moléculaires des SACs et plus particulièrement ceux appartenant à la famille des TRPs (Transient Receptor Potential) dans le dérèglement de l'homéostasie calcique induite par l'étirement. Les influx cationiques évalués par la technique d'extinction de fluorescence et l'étude de la concentration intracellulaire de Ca2+ ([Ca2+]i) grâce à la sonde Fluo8 montrent une implication des canaux TRPV2 et TRPCs. Les premiers semblent responsables d'une entrée cationique et d'une augmentation de [Ca2+]i importante dans les cardiomyocytes mdx. Les seconds, bien que responsables d'un influx, ne participeraient pas à l'augmentation de [Ca2+]i. Ces résultats révèlent que les canaux TRPV2 pourraient jouer un rôle important dans la dérégulation calcique observée dans les cardiomyocytes déficients en dystrophine.

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is the consequence of the loss of dystrophin, a subsarcolemmal protein essential for mechanical and functional maintenances of the sarcolemma. This deficiency could increase cationic influxes by membrane microruptures or by dysregulation of channels such as stretch-activated channels (SACs). In this work, the effects of a mechanical stretch were explored on cardiomyocytes in the pathological context of dilated cardiomyopathy associated with DMD. Using carbon fibers, an homogenous axial stretch was performed to mimic physiological conditions of ventricular filling. In these conditions, exploration of membrane topography using the scanning ion conductance microscopy did not show any surface evolution or sarcolemma disruption in stretch condition. The study was thus focused on activity and identification of molecular candidates for SACs, especially the TRPs (Transient Receptor Potential) channels in the stretch-induced. Ca2+ homeostasis dysregulation. Cationic influxes assessed by Mn2+-quenching and assessment of the intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i) using fluo-8 fluorescence demonstrated an involvement of TRPV2 and TRPCs channels. The first ones seem to be responsible for cationic entry and [Ca2+]i increase in mdx cardiomyocytes. The latter, though responsible for an influx, do not contribute to [Ca2+]i increase. These findings reveal that TRPV2 channels could play an important role in calcium dysregulation observed in dystrophin-deficient cardiomyocytes.