Study of the muscle stem cell microenvironment in cancer cachexia and the benefits of a neuromuscular electrical stimulation therapy

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Etude du microenvironnement des cellules souches musculaires dans la cachexie liée au cancer et des bénéfices d’une thérapie d'électrostimulation neuromusculaire La cachexie cancéreuse (CC) est un syndrome multifactoriel qui touchent les patients atteints de cancer et qui entraîne une perte de poids corporel involontaire provoquée principalement par la fonte de muscles squelettiques. La CC affecte négativement la force musculaire et la qualité de vie des patients atteints de cancer, réduisant leur taux de survie. À ce jour, la CC reste incurable. Il a été récemment proposé que la CC résulte d’un dysfonctionnement des cellules souches musculaires (CSM) nécessaires à l'homéostasie du muscle. En présence d'une tumeur, les CSM sont incapables de se différencier et de fusionner. Aussi, le destin des CSM est régulé par différents types cellulaires (i.e., cellules immunes, progéniteurs fibro-adipogéniques (FAP) et cellules endothéliales) qui composent la niche des CSM et qui pourraient être également altérés lors de la CC. L'altération du destin des CSM pourrait donc résulter d'une altération dans les interactions cellulaires au sein de la niche cachectique, entraînant une faiblesse et une fonte musculaires. Cependant, les interactions cellulaires dans la CC sont peu connues. Il est admis que l'exercice favorise la fusion des CSM (i.e., accrétion myonucléaire) et régule la niche pour soutenir la croissance musculaire en réponse à une activité contractile accrue. La pratique de l’exercice physique pour limiter la cachexie reste difficile chez les patients cachectiques qui souvent sont affaiblis. L’électrostimulation neuromusculaire (ESNM) constitue une approche alternative à l’exercice pour augmenter l’activité contractile des muscles. Notre premier objectif était de développer un protocole d'entraînement par ESNM qui s'appuie sur la principale fonction du muscle squelettique, à savoir la production de force en réponse à une neurostimulation. Nous démontrons qu’un protocole d’ESNM individualisé et soigneusement contrôlé régule positivement le devenir des CSM en induisant une accrétion myonucléaire et une hypertrophie musculaire en l'absence de lésions musculaires chez des souris saines. Notre second objectif était d’évaluer comment la cachexie altère la niche des CSM et si une augmentation de l’activité musculaire par ESNM permet de limiter les altérations du muscle, les dysfonctions de CSM et de leur niche dans deux modèles murins de CC (Les modèles murins C26 et ApcMin/+). Nous démontrons que la CC induit des altérations dans le nombre de CSM, de macrophages et des FAPs tout comme elle altère la fonction de CSM. Aussi, nous mettons en évidence in vitro que la CC affecte les interactions entre ces différents types cellulaires. Enfin, nous démontrons que le protocole d’ESNM améliore la force et la masse musculaires chez les souris cachectiques C26, ainsi que le devenir des cellules souches tout en modifiant le statut inflammatoire des macrophages. Le NMES a préservé la taille des myofibres chez les souris ApcMin/+ indépendamment d’une régulation de la CSM. L'augmentation des contractions musculaires par le ESNM peut limiter les conséquences délétères de la CC sur la fonction et la masse musculaires ou la taille de myofibres et moduler positivement la niche des CSM. Ce travail apporte un nouvel éclairage sur une thérapie non pharmacologique potentielle.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.