La cellule satellite, clé de l'efficacité des thérapies cellulaire et génique du muscle strie déficient

par Anne-Sophie Bierinx

Thèse de doctorat en Sciences du sport

Sous la direction de Alain Sebille.

Soutenue en 2008

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. UFR STAPS d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les cellules satellites sont des cellules souches adultes mononucléées normalement quiescentes mais capables de se multiplier pour participer à la croissance et à la régénération des fibres musculaires. Elles sont situées à leur périphérie, entre le sarcolemme et la matrice extracellulaire. Dans la première partie de ce travail, nous nous sommes intéressés au transfert de ces cellules dans un muscle lésé pour optimiser sa régénération. L’autogreffe de ces cellules après culture pour amplification est une solution tentante pour corriger les incontinences urinaires résultant d’une déficience du sphincter strié urétral. Des améliorations fonctionnelles ont été décrites bien que le devenir des cellules injectées soit très incertain. En partant de l’hypothèse que les cellules cultivées en dehors de leur environnement perdent leur potentialité régénératrice, nous avons tenté d’interposer des micros fragments de fibres musculaires squelettiques contenant leurs cellules satellites dans le vide occasionné par une résection partielle de l’urètre chez le rat mâle. Nous avons montré que les rats greffés ne sont pas incontinents alors que les rats simplement suturés le sont. Un mois après l’intervention, les rats suturés ne présentent pas de contraction urétrale tandis que les rats greffés retrouvent une activité sphinctérienne et des cycles de miction proches des rats continents. Actuellement, nous ne disposons pas de données histologiques pour expliquer ce résultat. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons tenté de retarder et/ou d’améliorer le phénotype dystrophique en injectant le gène d’un inhibiteur de la myostatine couplé à un AAV chez des souriceaux mdx avant leur première poussée de nécrose musculaire. Bien que le construct soit présent jusqu'à la 8ème semaine dans le muscle injecté, nous n’avons observé aucune différence avec des souris mdx contrôles, à différentes dates après l’injection, tant pour la force de contraction que pour l’aspect microscopique. La régénération des fibres musculaires se réalisant par la fusion de myoblastes issus de la prolifération des cellules satellites, nous en avons conclu que ces cellules de petite taille n’ont pas été transfectées au moment de l’injection. Considérées ensemble, ces deux expériences, l’une de thérapie cellulaire, l’autre de thérapie génique, montrent le rôle clé joué par les cellules satellites dans la correction des pathologies musculaires. Aussi bien la conservation de leur environnement naturel que les conditions de leur transfection in vivo sont des thématiques incontournables pour les thérapies musculaires du futur.

  • Titre traduit

    The satellite cell, key of the cellular and genic therapies efficiency in the deficient skeletal striated muscle


  • Résumé

    Satellite cells are mononucleated cells located at the periphery of the muscle fibre, between the sarcolema and the extracellular matrix. They are quiescent in adult and considered as stem cells. When they are activated, they are allowed to proliferate in order to grow muscle fibre in young or to regenerate injured fibres. In the first part of the present study, we researched how optimize the regeneration of the urethral striated sphincter as it is injured after prostatectomy leading to urinary incontinence. Up today, injections of cultivated myogenic cells result of temporary functional improvement but the fate of the injected cells remains uncertain. Furthermore myogenic cells loss their regenerative capacities when they are cultivated outside their natural environment. We tested the implantation of freshly minced muscle fragments that contain satellite cells surviving in their “cellular niche”, into the gap resulting from a partial urethral resection in male rat. 28 days after surgery, sutured rats remained fully incontinent without urethral activity since autografted rats returned to continence with micturition cycles and sphincter activity close to normal. In the second part, we have attempted to delay and/or ameliorate the course of the dystrophic muscular phenotype by inhibiting the myostatin activity. An AAV-mediated myostatin propeptide gene was injected into a hindlimb muscle of 17 old-day mdx mice before the first round of degeneration-regeneration. This treatment was ineffective on the time course of the dystrophy and on the contractile properties of the Tibialis Anterior muscle although the construct was detectable up to 8 weeks of age. Muscle growth and regeneration depending on satellite cell proliferation and fusion, we suggest that these small cells have not been transfected at the injection time. These 2 studies show the main role played by satellite cells in the treatment of muscular diseases. In the perspective of future muscular therapies, “cellular niche” preservation and conditions of in vivo satellite cell transfection cannot be ignored.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (204 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.178-203

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Paris-Sud (Orsay, Essonne). Bibliothèque des STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2008/4
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