Pathologie musculaire au cours de l’urémie et du cancer bronchique chez l’homme : mise en jeu de mécanismes communs

Introduction Une perte de masse musculaire complique de nombreuses situations pathologiques telles le cancer ou l’insuffisance renale. Elle contribue au syndrome de fragilite et est associee a un risque accru de deces. Les etudes conduites sur des modeles animaux ont revelees le role preponderant de l’activation des systemes de proteolyse musculaire et notamment du systeme ubiquitine proteasome (UPS). Cependant, les etudes conduites chez l’homme restent rares. L’objectif de ce travail etait donc d’identifier les mecanismes communs qui caracterisent les muscles en situation d’atrophie chez l’homme. Patients/materiels et methodes Des biopsies musculaires chirurgicales ont ete realisees au cours d’interventions programmees chez des patient ayant un cancer bronchique (LC, n  = 7), hemodialyses chroniques (HD, n  = 7) ou indemnes de pathologies (CT, n  = 7). Une quantification de l’expression de genes des systemes proteolytiques ubiquitine proteasome, de l’autophagie et de l’apoptose a ete realisee par qRT-PCR. Une analyse globale du proteome musculaire soluble a ete conduite par Shot-Gun en spectrometrie de masse. Resultats Nous avons retrouve une augmentation de l’expression de plusieurs acteurs de l’UPS et de l’autophagie chez les patients LC et HD, et de marqueurs d’apoptose chez les patients HD. La spectrometrie de masse nous a permis d’identifier plus de 1700 proteines. Une ACP a revele 3 profils proteomiques differents correspondant aux trois groupes de patients. Une O-PLS-DA a ete utilisee pour creer un modele permettant de distinguer les muscles des patients malades de ceux des patients sains. Les proteines qui contribuaient le plus au modele ont ete retenues. Une analyse fonctionnelle a permis de determiner que ces proteines etaient impliquees dans la proteolyse, le metabolisme des acides amines, la glycolyse, la phosphorylation oxydative, la defense contre le stress oxydant, la contraction musculaire, la matrice extracellulaire et l’organisation du cytosquelette musculaire. Une analyse de reseau de co-expression a retrouve des resultats concordant. Enfin, une etude de reseau d’interaction est en faveur d’une activation de la voie Wnt-betacatenine. Discussion Cette etude demontre chez l’homme, l’execution d’un programme d’atrophie musculaire commun independamment de la pathologie causale. Il existe une activation de l’UPS mais aussi de l’autophagie. Elle s’accompagne de modification metaboliques caracterisee par une augmentation de la glycolyse et une dysfonction mitochondriale. Une augmentation du stress oxydant participerait a l’induction de ces changements. L’activation continue de la voie Wnt serait a l’origine de fibrose musculaire. Conclusion Les mecanismes en jeu sont autant de pistes pour la mise au point de traitements de l’atrophie musculaire.