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Rôle de l’IGF-I et de l’Insuline dans l’hypertrophie induite par la Follistatine

24/12/2014 | Etudes sur les hormones

 

Rôle de l’IGF-I et de l’Insuline dans l’hypertrophie musculaire induite par la Follistatine
C. Barbé  Nutrition Clinique et Métabolisme Volume 28, Supplement 1, December 2014, Pages S174

De nombreuses pathologies sont associées à une atrophie du muscle squelettique, responsable de morbidité et de mortalité accrues. De nouvelles voies thérapeutiques sont en cours de développement pour freiner cette perte de masse musculaire. Dans cette optique, l’inhibition de la Myostatine (Mstn) constitue une approche médicale prometteuse. Parmi les nombreux inhibiteurs de cette protéine, la Follistatine (FS), une protéine de liaison de la Mstn, entraine une augmentation importante de la masse musculaire. Nos précédentes recherches ont démontré que l’hypertrophie musculaire induite par la FS implique la voie de signalisation médiée par le récepteur de l’IGF-I (IGF-IR). Sachant que l’IGF-IR peut être activé à la fois par l’IGF-I et par l’Insuline, nous avons investigué le rôle de ces deux hormones dans l’hypertrophie du muscle squelettique induite par la surexpression de FS.

Matériel et méthodes

Afin d’évaluer le rôle de l’IGF-I dans l’hypertrophie induite par la FS, nous avons utilisé un modèle de souris transgéniques surexprimant la FS spécifiquement dans le muscle squelettique (mTrFS), ainsi que des rats hypophysectomisés (Hypox). Pour investiguer le rôle de l’Insuline, nous avons utilisé un modèle de rats rendus diabétiques par l’injection de Streptozotocine (STZ). La surexpression de FS a été réalisée par électrotransfert d’un plasmide codant pour le gène de la FS humaine dans le muscle tibial antérieur. L’insuline a été infusée de manière continue (4 U/ jour) au moyen d’implants sous-cutanés (Linplant®). L’IGF-I a été infusé de manière continue (3 mg/kg/jour) au moyen de pompes osmotiques sous-cutanées (modèle 2M2L Alzet®). Les animaux ont été sacrifiés 14–17 jours après électrotransfert. L’hypertrophie a été évaluée par le poids du muscle et l’aire des fibres.

Résultats et Analyse statistique

Malgré une hypertrophie musculaire majeure, l’expression et les concentrations musculaires d’IGF-I sont réduites chez les souris mTrFS (respectivement, −27 % vs. WT ; P<0,01 et −43 % vs. WT ; P<0,05). Afin de savoir si l’effet hypertrophiant de la FS est indépendant de l’IGF-I, nous avons électroporé la FS chez des rats Hypox. En dépit de taux circulants et musculaires effondrés d’IGF-I, la FS induit chez les Hypox une hypertrophie musculaire quasi comparable à celle observée chez les rats contrôles (Hypox : +20 % vs. CTRL : +28 % ; NS). Pour étudier le rôle de l’Insuline, nous avons électroporé la FS chez des rats rendus diabétiques par la STZ. Contrairement à l’IGF-I, les taux bas d’Insuline atténuent l’effet hypertrophiant de la FS (STZ : +5 % vs. CTRL : +15 % ; P < 0,05). Cependant, l’infusion d’insuline chez les STZ permet de restaurer l’hypertrophie musculaire induite par la FS (STZ + Ins : +14 % vs. CTRL : +15 % ; NS). De façon intéressante, l’administration d’IGF-I chez ces animaux permet également de restaurer l’effet anabolique de la FS sur la masse musculaire (STZ + IGF-I : +25 % vs. CTRL : +19 % ; NS), sans toutefois normaliser la glycémie.

Conclusion

Nos résultats démontrent que l’hypertrophie musculaire induite par la FS est indépendante de l’IGF-I. Par contre, la FS ne peut exercer son effet anabolique en absence d’Insuline. Toutefois, nous montrons de manière intéressante qu’en absence d’Insuline, l’IGF-I seul peut restaurer l’hypertrophie induite par la FS.

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