Etude des macrophages résidents du muscle squelettique au cours de la régénération musculaire après un dommage induit par l'exercice

Study of skeletal muscle resident macrophages during regeneration after exercise-induced muscle damage

• Auteur / Autrice : Clara Bernard
• Direction : Bénédicte Chazaud, Julien Gondin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 17/03/2023
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Pathophysiologie et génétique du neurone et du muscle
• Jury : Président / Présidente : Bruno Allard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Place, Jean-Sébastien Silvestre, Barbara Gayraud
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Place, Jean-Sébastien Silvestre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régénération (biologie)

Muscles -- Régénération (biologie)

Macrophages

Lésions et blessures

Muscles striés

Mots clés libres

Muscle squelettique

Macrophage résident

Dommage musculaire

Régénération musculaire

Exercice

Skeletal muscle

Resident macrophage

Injury

Regeneration

Exercise

Résumé

Le muscle squelettique se régénère après une blessure grâce aux cellules satellites (CSs). Au cours du processus de régénération, la myogénèse est fortement influencée par les interactions entre les CS et leur microenvironnement, notamment les précurseurs fibro-adipogènes, les cellules endothéliales et les macrophages infiltrants. En effet, les macrophages sont essentiels pendant la régénération car ils favorisent la prolifération puis la différenciation des CS. Cependant, nos connaissances sur le rôle des macrophages pendant le processus de régénération sont principalement basées sur des modèles de blessures induites par des myotoxines où la grande majorité des macrophages dans le muscle en régénération proviennent de monocytes circulants. Il est intéressant de noter que les macrophages résidents des muscles squelettiques (RM) ont été récemment décrits dans les muscles non blessés. Cependant, leur rôle après une blessure reste à établir, bien qu'il ait été récemment rapporté qu'ils sont impliqués dans l'élimination des cellules apoptotiques induites par les dommages après une blessure toxique. Nous avons d'abord établi un modèle de lésion musculaire induite par l'exercice afin d'étudier le rôle et l'implication des RM dans un contexte physiologique de régénération musculaire. En parallèle, nous avons développé une souche de souris inductible pour marquer spécifiquement les RMs en profitant de leur expression du récepteur CX3CR1. Nos études de cytométrie en flux et d'histologie suggèrent que les RMs sont localisés principalement dans l'épimysium du muscle, et qu'ils sont impliqués dans le montage de la réponse inflammatoire après une lésion musculaire induite par l'exercice. Nous analysons actuellement le phénotype spécifique de ces RMs afin d'établir plus précisément leurs fonctions spécifiques au cours de la régénération musculaire.

Skeletal muscle regenerates after an injury thanks to the satellite cells (SCs). During the regeneration process, myogenesis is strongly influenced by interactions between SCs and their microenvironment including fibro-adipogenic precursors, endothelial cells and infiltrating macrophages. Indeed, macrophages are essential during regeneration as they promote proliferation and then differentiation of SCs. However, our knowledge on the role of macrophages during the regeneration process is mainly based on myotoxin-induced injury models where the vast majority of the macrophages in the regenerating muscle are coming from circulating monocytes. Interestingly, skeletal muscle resident macrophages (RMs) have been recently described in uninjured muscle. However, their role after injury has still to be established, although it has been recently reported that they are involved in the elimination of damage-induced apoptotic cells after a toxic injury. We have first established a model of exercise-induced muscle damage to investigate the role and implication of RMs in a physiological context of muscle regeneration. In parallel, we have developed an inducible mouse strain to specifically label RMs by taking advantage of their CX3CR1 receptor expression. Our flow cytometry and histology investigations suggest that RMs are localized mainly in the epimysium of the muscle, and that they are involved in the mounting of the inflammatory response after exercise-induced muscle damage. We are currently analyzed the specific phenotype of these RMs to further establish their specific functions during muscle regeneration.