| Resumé |
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative qui entraine une atrophie et paralysie des muscles squelettiques, conduisant au décès des patients en moyenne 3 à 5 ans après le diagnostic. Aucun traitement curatif n'existe à ce jour. La SLA est principalement sporadique (sSLA), sans cause identifiée, mais peut également être familiale (fSLA), avec plus de 30 gènes associés. Quel que soit son type, la SLA se caractérise par des altérations du métabolisme énergétique qui influencent le pronostic. Ces altérations incluent une augmentation de la dépense énergétique au repos et des changements dans les niveaux de lipides circulants. Le muscle squelettique est particulièrement touché par ces anomalies métaboliques, avec une dérégulation des voies cataboliques et une production d'énergie mitochondriale moins efficace. Cependant, l'impact des altérations du métabolisme musculaire sur la pathogenèse de la SLA reste largement inconnu. Dans ce contexte, nous avons étudié l'homéostasie du cholestérol et du citrate, essentiels au métabolisme musculaire, en utilisant des échantillons de muscles et des cultures primaires de myotubes de patients atteints de SLA. Nous avons également analysé l'expression de composants spécifiques des voies métaboliques et réalisé des études de corrélations avec la sévérité des symptômes moteurs. Premièrement, nous nous sommes intéressés au cholestérol, un composant essentiel des membranes cellulaires et des fonctions mitochondriales. La teneur en cholestérol et les principaux régulateurs métaboliques ont été évalués dans des biopsies musculaires de patients atteints de SLA, de porteurs asymptomatiques d'une mutation dans un gène associé à la SLA et de contrôles. Nous avons observé une accumulation de cholestérol dans les muscles des patients SLA, corrélée à la sévérité de la maladie et associée à une surexpression des Niemann-Pick de type C1 (NPC1) et C2 (NPC2), responsables du transport du cholestérol des endosomes tardifs et des lysosomes vers les membranes cellulaires. De plus, la dérégulation de NPC2 a été identifiée dans les muscles des porteurs asymptomatiques d'une mutation dans un gène associé à la SLA, suggérant l'apparition précoce d'une dérégulation de cholestérol dans l'évolution de la maladie. Une accumulation de cholestérol non estérifié a également été constatée dans les lysosomes des muscles sSLA. Enfin, l'inhibition expérimentale de NPC1 dans des cultures de myotubes humains a suffi à modifier le métabolisme mitochondrial, augmentant leur dépendance aux acides gras pour la production d'énergie, reproduisant ainsi les anomalies métaboliques observées chez les patients SLA. Nous nous sommes ensuite intéressés au citrate, un métabolite essentiel au cycle de Krebs et à la synthèse des stérols et des lipides. Nous avons mis en évidence une diminution de l'excrétion de citrate dans les myotubes sSLA, ainsi qu'une baisse du pyrophosphate extracellulaire. Ces résultats nous ont conduits à étudier l'expression de l'ARNm d'ANKH (ANKylosis-protein Homolog), un transporteur membranaire de citrate et d'ATP qui se trouve significativement diminué dans les myotubes sSLA ainsi que dans les biopsies musculaires de patients SLA. De plus, cette diminution corrèle négativement avec la perte de fonction motrice. Enfin, des expériences d'écrasement nerveux aigu chez la souris ont montré que l'expression de l'ARNm d'ANKH dans le muscle squelettique dépend, en partie, de l'innervation musculaire. En conclusion, nous avons mis en évidence une dérégulation de l'homéostasie du cholestérol et du citrate dans le muscle squelettique des patients atteints de SLA, contribuant probablement au dysfonctionnement énergétique observé dans cette maladie. Ces perturbations pourraient jouer un rôle clé dans la progression de la SLA, offrant ainsi des cibles thérapeutiques potentielles pour ralentir l'évolution des symptômes moteurs. |