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Des scientifiques découvrent un composé susceptible d'aider les muscles à conserver leur force avec l'âge

par l'Université de Kyushu

Édité par Sadie Harley, révisé par Robert Egan

Notes de la rédaction

L'essentiel

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Ce composé renforce le HGF, une protéine qui contribue à activer la réparation musculaire, offrant ainsi un espoir pour de futurs traitements contre la perte de masse musculaire liée à l'âge chez l'humain et l'animal. Crédit : Université de Kyushu

Le muscle squelettique est l'un des premiers tissus à décliner avec l'âge. Ce déclin peut entraîner une faiblesse, une cicatrisation fibreuse, une accumulation de graisse au sein du muscle et la perte de fibres musculaires à contraction rapide, essentielles pour effectuer des mouvements vifs et puissants.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Ryuichi Tatsumi, de la Faculté d'agriculture de l'Université de Kyushu, a identifié une molécule capable de protéger, voire de renforcer, l'un des signaux clés de réparation musculaire de l'organisme. Ces résultats ont été publiés dans la revue *Scientific Reports*.

L'étude porte sur le facteur de croissance des hépatocytes (HGF), qui agit comme un signal d'activation au sein du muscle squelettique. Dans un muscle sain, le HGF demeure inactif au sein du réseau de soutien entourant les fibres musculaires. En cas de lésion ou de stimulation mécanique, le HGF est libéré et se lie aux récepteurs c-Met situés sur les cellules satellites — les cellules souches résidentes du muscle squelettique. Cette liaison les réveille de leur état de repos, leur permettant de proliférer, de se différencier et de contribuer à la réparation des fibres musculaires.

Toutefois, le vieillissement peut perturber ce processus. Des travaux antérieurs de l'équipe ont montré que le HGF subit une modification chimique appelée « nitration », au cours de laquelle un groupement nitro vient se fixer sur deux sites spécifiques de la protéine (Y198 et Y250), soit la région même que le HGF utilise pour se lier au récepteur c-Met.

Une fois nitré, le HGF perd sa capacité à se fixer au récepteur, à l'instar d'une clé rouillée qui ne s'insère plus dans sa serrure. Ce phénomène est considéré comme l'une des causes fondamentales de la fonte musculaire et de l'altération de la régénération musculaire liées à l'âge.

Le HGF, activateur clé des cellules souches musculaires, réside normalement dans la matrice extracellulaire mais devient dysfonctionnel avec l'âge en raison de la nitration. Les chercheurs démontrent que l'interaction avec le trisulfure d'acide lipoïque (LASSS) permet de transformer le HGF en « Super HGF », une forme présentant une affinité accrue pour le récepteur ainsi qu'une résistance au dysfonctionnement induit par la nitration. Les liaisons disulfure pourraient constituer des cibles pour un remodelage en liaisons trisulfure induit par le LASSS. Crédit : Ryuichi Tatsumi / Université de Kyushu

Test de composés soufrés sur le HGF

« Le HGF ne disparaît pas nécessairement avec le vieillissement », explique Tatsumi. « Il peut plutôt subir une altération chimique après sa synthèse. Cela nous a amenés à nous demander si un composé doté d'un fort pouvoir antioxydant pourrait protéger le HGF, soit en prévenant sa nitration, soit en compensant la perte de fonction qu'elle entraîne. »

L'équipe s'est intéressée à deux composés soufrés réputés pour leur forte activité antioxydante : le trisulfure de glutathion (GSSSG) et le trisulfure d'acide lipoïque (LASSS). Tous deux appartiennent à la classe des trisulfures, des molécules comportant trois atomes de soufre liés en série. Leur chimie du soufre et leurs propriétés redox particulières suscitent récemment un vif intérêt dans le domaine du développement pharmaceutique.

Lors des premières expériences, le GSSSG et le LASSS ont tous deux inhibé la nitration du HGF aux résidus Y198 et Y250. Toutefois, la capacité de liaison au récepteur n'ayant pas été totalement rétablie, l'équipe a augmenté le rapport molaire HGF/trisulfure, le faisant passer de 1:4000 à 1:8000.

Le LASSS génère un signal plus puissant

Une surprise a suivi. À ce rapport plus élevé, l'affinité de liaison du HGF pour le récepteur c-Met a plus que doublé par rapport au HGF non traité ; la protéine a également gagné en résistance face au dysfonctionnement induit par la nitration, en particulier au niveau du résidu Y198. Cette amélioration a été observée uniquement avec le LASSS ; le GSSSG n'a produit aucun effet de ce type.

« Cela a dépassé nos attentes », commente Tatsumi. « Nous savions que les trisulfures possédaient diverses fonctions biologiques, mais nous ne nous attendions pas à ce qu'un simple mélange de HGF et de LASSS produise un effet aussi spectaculaire.

« Cela nous indique que le LASSS ne se contente pas de neutraliser les molécules réactives. » Il pourrait interagir directement avec le HGF et induire un changement structurel subtil, créant une forme améliorée de type « Super HGF » qui se lie plus fortement au récepteur c-Met et résiste à la nitration.

Premiers signes observés dans le muscle vivant

Pour vérifier si cet effet se confirme dans les tissus vivants, les chercheurs ont utilisé un modèle murin d'atrophie musculaire induite par la suspension de la queue. Les souris prétraitées au LASSS ont présenté une nitration nettement réduite par rapport aux animaux non traités, tandis que le GSSSG n'a, une fois de plus, montré aucun effet protecteur ; cela confirme que l'effet protecteur du LASSS se vérifie au-delà du cadre du laboratoire. D'autres études sur des animaux âgés seront nécessaires pour confirmer l'efficacité et l'innocuité du LASSS *in vivo*.

Ces résultats pourraient ouvrir une nouvelle voie pour le développement de stratégies visant à préserver la capacité de réparation musculaire au cours du vieillissement, lors d'un alitement prolongé ou dans d'autres situations entraînant une inactivité musculaire.

L'équipe estime que les effets du LASSS sur le HGF sont probablement transposables à grande échelle, de l'être humain aux animaux de compagnie tels que les chats et les chiens, et qu'ils pourraient, à terme, contribuer à préserver l'autonomie, la qualité de vie et la longévité en bonne santé au cours des dernières années de la vie.

Détails de la publication

HGF amélioré présentant une affinité accrue pour le récepteur et une résistance à la dysfonction induite par la nitration

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RESUME

Des scientifiques découvrent un composé susceptible d'aider les muscles à conserver leur force avec l'âge

Un composé trisulfuré, le trisulfure d'acide lipoïque (LASSS), inhibe la nitration du facteur de croissance des hépatocytes (HGF) liée au vieillissement et renforce sa liaison au récepteur c-Met *in vitro*, générant ainsi une forme de HGF plus active et résistante à la nitration. Dans un modèle murin d'atrophie par désuétude, un prétraitement au LASSS a réduit la nitration du HGF dans les muscles, témoignant d'une protection *in vivo* de la signalisation régénératrice dépendante du HGF.

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Commentaires 

Si le resultat se confirme il sera utile maisje ne suis p)as boilogiste et mon doctorat ne concerne pas la médecine ;alors pas d'autre