La voie Pi3K AKT. Dégradation protéique. Synthèse protéique. Activation. Inhibition PI3K. eif2b. p70s6k1. Akt. GSK3 mtor FOXO. MuRF1 MAFbx PHAS-1

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1 La voie Pi3K AKT Récepteur à l insuline Activation Inhibition IRS PI3K Akt GSK3 mtor FOXO eif2b PHAS-1 p70s6k1 MuRF1 MAFbx Synthèse protéique Dégradation protéique

2 La myostatine Régulation négative de la croissance musculaire en stoppant la différenciation et la croissance des fibres. Invalidation du gène codant pour la myostatine chez la souris hypertrophiespectaculaire mutation naturelle chez bovin Blanc Bleu Belge hypertrophie musculaire massive

3 La voie NF kappab NFkB: site d integration central pour les signaux proinflammatoires (cachexie) NF KB, associé à la molécule inhibitrice IKB, est présent à l état latent dans le cytoplasme IKB est phosphorylé par IKK. Cette modification induit sa destruction par le système ubiquitine protéasome. NF KB rejoint le noyau où il contrôle plusieurs centaines de gènes cibles participant à la réponse immune et inflammatoire, à la dégradation des protéines(myofibrilles ) McKinnel & Rudnicki, 2004

4 Les systèmes protéolytiques A:lescalpaïnes protéines impliquées dans le désassemblage des myofibrilles activées lors de l atrophie de non utilisation ou de maladies neuromusculaires Interaction avec le système ubiquitine protéasome pour dégrader les protéines myofibrillaires B: la protéolyse lysosomiale pour dégrader des protéines spécifiques (récepteurs, canaux ioniques) C: lesystèmeubiquitine protéasome Attachement d une série (E1, E2, E3) de molécules d ubiquitines sur la protéine à dégrader enzymese3:murf1etmafbx laprotéineestalorsdégradéeparleprotéasome

5 La voie calcineurine NFAT Calcineurine: phosphatase dépendante du Ca 2+. La déphosphorylation de NFAT permet son entrée dans le noyau Les facteurs de transcription de la voie Cn NFAT agissent comme des «sensors» de l activité nerveuse et contrôlent ainsi l expression programme génétique «lent» (MHC I et IIA) dans le muscle adulte Cette voie permet aussi la diminution d expression de la myostatine favorise l hypertrophie Michel 2004

6 La voie des MAPKinases Stimulus Facteurs de croissance Stress (mécanique, osmotique ), Facteurs de croissance, cytokines MAPKKK Raf MEKKs MEKKs MAPKK MEK 1/2 MEK 4/7 MEK 3/6 MAPK ERK 1/2 JNK 1/2 p38mapk Facteurs de transcription Elk 1 RSK fos ATF 2 C jun Elk 1 ATF 2 Elk 1 MEF 2 Réponse biologique Croissance, différentiation Croissance, différenciation, inflammation, apoptose

7 Activation de la voie des MAPKinases Fixation du ligand autophosphorylation du récepteur tyrosine kinase permet l ancrage des protéines SOS et Grb2 SOS active Ras en favorisant sa liaison avec le GTP L activation de Ras GTP permet le recrutement à la membrane de la kinase Raf La fixation de Raf à la membrane déclenche son activité kinase ce qui induit une cascade de phosphorylations intracellulaires des MAPKinases Activation de Raf Phosphorylation et Activation de MEK Phosphorylation et Activation de Erk Translocation de Erk dans le Noyau Activation de gènes spécifiques EFFET BIOLOGIQUE

8 But de notre étude Modèle de non utilisation musculaire chez le rat Voie PI3K/AKT???? Voie des MAPKs? Perte de masse musculaire (dérèglement de l équilibre synthèse/dégradation des protéines) Transformations phénotypiques lent/rapide (modification de l expression génique de protéines musculaires) Rôle des voies de signalisation MAPK et PI3K/AKT dans le déclenchement et la régulation de cette plasticité musculaire Pourdéterminer le rôle de chacune de ces deux voies de signalisation: une cinétique de développementde l atrophie musculaire (périodes variables de non utilisation, et donc de modulation des degrés de transformation) des muscles de typage différent(réaction différente à l atrophie)

9 Modèle d Hypodynamie Hypokinésie (Morey, 1979) Hypodynamie:absence de charge corporelle Hypokinésie:réduction de l activité sensori motrice Hindlimb unloading (HU) différentes périodes: 7, 14 et 28 jours

10 Les muscles d intérêt Soleus: muscle postural, lent extension de la cheville touché par l HU EDL : muscle non postural, rapide extension des doigts de la patte postérieure utilisé comme «contrôle» A la suite des différents protocoles expérimentaux: -Anesthésie générale -Prélèvement, pesée -Congélation à l azote liquide et conservation à -80 C -Broyage: récupération d une poudre du muscle extraction des protéines

11 Influence de l HU sur la masse musculaire SOLEUS EDL Muscle Weight (mg)/ Body Weight (g) 0,4 0,2 0 * * * C HU 7 HU 14 HU 28 HU+ES Muscle Weight (mg)/ Body Weight (g) 0,4 0,2 0 C HU 7 HU 14 HU 28 HU+ES Atrophie musculaire progressive Pas d atrophie * : différence significative par rapport aux rats contrôles