Cette équipe du Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP- La Jolla) travaille sur des cellules spécifiques, appelées progéniteurs fibro-adipogéniques (FAPs), au cœur de la régénération musculaire. Elle explique dans la revue Nature Communications que les FAPs n’ont pas qu’une seule identité, mais prennent plusieurs identités (ou fonctions) distinctes au cours des principales étapes du processus de réparation musculaire. Cette compréhension des mécanismes qui sous-tendent la régénération va permettre de mieux lutter contre certaines maladies musculaires, dont la myopathie ou dystrophie musculaire de Duchenne et de booster « la refonte » et la cicatrisation musculaires.
Ces FAPs aux casquettes multiples au cours des principales étapes de la régénération musculaire, impliqués dans les symptômes de la myopathie de Duchenne, ont des marqueurs définis, ce qui signifie qu'ils pourraient être ciblés pour le développement de médicaments. La myopathie de Duchenne affecte principalement les garçons et est causée par l'absence d'une protéine de renforcement musculaire appelée dystrophine. Au fil du temps, le tissu cicatriciel et la graisse remplacent le muscle, un processus appelé fibrose qui entraîne finalement une perte de masse musculaire. La plupart des personnes atteintes de myopathie de Duchenne ne survivent pas au-delà de la vingtaine. Il existe donc un besoin urgent de traitements efficaces pour la myopathie de Duchenne, rappelle le Dr Pier Lorenzo Puri, auteur principal de l'étude, « notre étude révèle de nouvelles cibles cellulaires pour des interventions sélectives susceptibles de favoriser la régénération et de prévenir la fibrose ».
Une « cartographie » des PAF au fil du temps : L'équipe a analysé le transcriptome (ou l'ensemble des ARN issus de la transcription du génome) de cellules FAPs uniques, à partir d'échantillons de tissu musculaire obtenus à partir de souris modèles de myopathie. Cette analyse du transcriptome a été menée lors de 3 étapes de régénération musculaire :
- suite à une lésion musculaire aiguë ;
- en cas de myopathie de Duchenne (modèle) ;
- et immédiatement après la naissance, car le processus de (ré)génération diffère de la réparation musculaire chez l'adulte.
Des schémas clairs émergent et révèle que les FAPs traversent différents états fonctionnels, en corrélation avec des événements clés du processus de régénération musculaire. Aux stades précoces d'une lésion aiguë, des FAPs exprimant un marqueur de surface cellulaire, Tie2, apparaissent. Puis des FAPs transitoires exprimant un autre marqueur de surface cellulaire, Vcam1. L'analyse du transcriptome révèle que les FAPs exprimant Tie2 favorisent la formation des vaisseaux sanguins et l'activation des cellules souches musculaires, tandis que les FAP exprimant Vcam1 favorisent la fibrose. Par exemple,
- lors d’une lésion aiguë, l’infiltrat inflammatoire constitué principalement de macrophages élimine rapidement les FAPs exprimant Vcam1, ce qui limite leur activité profibrotique au dépôt transitoire de collagène, ce qui favorise une division optimale des cellules souches.
- dans les muscles atteints de myopathie de Duchenne, dans lesquels l'activité des macrophages est altérée, les FAPs exprimant Vcam1 entraînent un dépôt chronique de collagène et une fibrose musculaire.
L’idée est donc de pouvoir cibler les les FAPs exprimant Vcam1 impliqués dans les processus de progression de la maladie.
Source: Nature Communications 10 September 2018 Dynamics of cellular states of fibro-adipogenic progenitors during myogenesis and muscular dystrophy
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