Journées du Collège 2003 – Dourdan VIII – 20-22 Mars – Rôle du complexe [meltrine-a(ADAM-12)/intégrine a9b1 ]dans la différenciation myogénique

Rôle du complexe [meltrine-a(ADAM-12)/intégrine a9b1 ]dans la différenciation myogénique

Lafuste P , Sonnet C, Chazaud B, Gherardi RK, Authier FJ.
E.Mail : peggy.lafuste@creteil.inserm.fr

Les cellules musculaires striées squelettiques, sont des cellules multinucléées, formées à partir de la prolifération, l’agrégation et la fusion de cellules précurseurs myogéniques mononucléées (myogenic precursor cells, mpc). La greffe de cellules myogéniques capables de fusionner in situ avec les fibres musculaires de l’hôte constitue un espoir thérapeutique pour les patients atteints de myopathies. Jusqu’à présent, les premiers essais thérapeutiques n’ont pas été couronnés de succès, un des obstacles étant l’incapacité des cellules greffées à fusionner avec les myocytes présents. La caractérisation des mécanismes moléculaires impliqués dans le processus de fusion des cellules myogéniques apparaît donc comme un préalable indispensable au développement d’approches biothérapeutiques efficaces dans le champs des maladies musculaires. Plusieurs membres de la famille ADAM (a disintegrin and metalloprotease domains) ont été impliqués dans les phénomènes de fusion intercellulaire. Dans la fécondation, il a été proposé que les ADAMs impliquées, fertiline-a, fertiline-b et cyritestine, puissent interagir avec certaines intégrines pour induire la fusion des membranes plasmiques des gamètes. L’ADAM-12 intervient dans la myogénèse murine, dans la régénération musculaire du rat et dans la différenciation pseudo-myogénique de cellules de rhabdomyosarcome humain. Par analogie avec le système de la fertiline, notre hypothèse est que la fusion des mpc nécessiterait l’implication d’un système multimoléculaire dans lequel la meltrine-a/ADAM-12 interagirait avec l’intégrine a9b1 pour promouvoir la fusion.

Nous avons utilisé un modèle de culture primaire de mpc humaines issus de muscle adulte. Trois stades de différenciation sont étudiés : (1) phase de prolifération (mpc mononucléées); (2) début du processus de fusion des mpc; et (3) état différencié (myotubes). Le processus de différenciation est induit au moment où les mpc mononucléées sont subconfluentes par déprivation en sérum. Les cinétiques de prolifération et différenciation sont mesurées par numération cellulaire et calcul de l’index de fusion. L’expression d’ADAM-12, d’a9 et de b1 a été évaluée par RT-PCR, immunoblotting et immunofluorescence à chaque stade de culture. La fonctionnalité du système ADAM-12/intégrine a9b1 a été déterminée par l’analyse de l’effet de procédures d’inhibition (stratégie antisens, anticorps bloquant) sur la fusion des mpc.

ADAM-12 et les sous-unités a9 et b1 sont exprimées par les mpc humains à tous les stades de la différenciation myogénique, avec un pic d’expression d’ADAM-12 au début du processus de fusion des mpc. Les deux isoformes d’ADAM-12 (membranaire et sécrétée) sont produites à tous les stades de la différenciation, avec des cinétiques parallèles. L’immunofluorescence (IF) confirme l’expression d’ADAM-12 par les mpc, l’intensité du marquage étant plus forte pour les mpc mononucléées et fusionnantes. Le double marquage avec la desmine confirme la nature myogénique des cellules ADAM-12-positives. En IF, on observe une expression d’a9 augmentant au cours de la différenciation des mpc, l’intensité du marquage étant plus forte pour les mpc fusionnantes. L’antisens anti-ADAM-12 induit une diminution de l’expression d’ADAM-12 de -75% et de l’index de fusion de -46%. L’anticorps bloquant anti-a9b1 induit une diminution de l’index de fusion de -43%. La double inhibition induit une diminution de l’index de fusion de 55%.

Nos résultats démontrent l’existence d’une expression constitutive d’ADAM-12 par les mpc humaines au cours du processus de différenciation myogénique. Cette expression est associée à celle de l’intégrine a9b1 , partenaire potentiel de l’ADAM-12 pour induire la fusion des membranes plasmiques, événement terminal de la différenciation morphologique in vitro des mpc.