Identification de facteurs impliqués dans la fusion des myocytes

Identification de facteurs impliqués dans la fusion des myocytes chez les vertébrés
La fusion des myocytes est un processus hautement régulé qui intervient dans la formation des fibres
musculaires plurinucléées au cours des phases de croissance musculaire (embryonnaire et postembryonnaire) et au cours de la régénération musculaire. Les myocytes vont soit fusionner avec des
fibres musculaires existantes (hypertrophie) ; soit fusionner les uns avec les autres afin de créer de
nouvelles fibres musculaires (hyperplasie). Bien que de nombreux travaux se soient intéressés à la
myogenèse du muscle strié squelettique, les mécanismes contrôlant les étapes de fusion restent
encore très peu connus.
L’objectif de ce projet de thèse est d’identifier de nouveaux facteurs impliqués dans la fusion des
myocytes chez les vertébrés et déterminer leur rôle dans les différents types de fusion, c’est-à-dire
lors des mécanismes d’hypertrophie et d’hyperplasie musculaire. A partir d’une sélection de 255
gènes exprimés dans des cellules C2C12 en prolifération et en différenciation, nous avons réalisé un
crible fonctionnel grâce au knock-down de ces gènes par transfection de siRNA dans des cellules
C2C12. A l’issu de ce crible, nous avons identifié treize gènes dont le knock-down avait induit un
défaut de fusion des myocytes in vitro. L’expression de ces gènes a ensuite été étudiée par
hybridation in situ sur embryons entiers de poisson-zèbre au cours du développement embryonnaire.
Parmi les treize gènes, cinq sont exprimés dans les somites au cours de la myogenèse primaire. Afin
de préciser leur fonction in vivo, des études basées sur la micro-injection de morpholinos ont été
réalisées sur des embryons de poisson-zèbre.
Nos résultats montrent que les knock-down de deux gènes, un encodant une protéine de la matrice
extra-cellulaire et un autre codant une enzyme de type N-acétyltransférase, ont entraîné des
dysfonctionnements musculaires (retard d’éclosion, défaut de nage). De plus, nos résultats montrent
que l’expression de ces gènes augmente au cours de la régénération musculaire chez la truite arc-enciel. L’ensemble de ces données suggèrent que ces deux gènes sont potentiellement impliqués dans
la fusion des myocytes in vivo. Au cours de ce projet, myomaker, une protéine transmembranaire
nécessaire à la fusion des myocytes chez la souris, a été découverte (Millay et al., 2013). Nos études
ont montré que chez le poisson zèbre, myomaker était exprimé dans les précurseurs musculaires
rapides au cours du développement embryonnaire et que son expression était également induite lors
de régénération musculaire chez la truite. De plus, le knock-down de myomaker bloque la fusion des
myocytes chez l'embryon de poisson zèbre et provoque un défaut de nage à l'éclosion (Landemaine
et al., 2014). Nos données montrent que la fonction de myomaker dans la fusion des myocytes est
conservée chez les poissons.