Role of skeletal muscle in Amyotrophic Lateral Sclerosis

Rôle du muscle squelettique dans la Sclérose Latérale Amyotrophique : apport de modèles transgéniques conditionnels

Gina Picchiarelli (1)

1 MCPN - Mécanismes Centraux et Périphériques de la Neurodégénérescence

Amyotrophic lateral sclerosis is a neurodegenerative whose first symptoms generally appear around age 60. It is characterized by progressive motor neuron degeneration, paralysis and leading to death due to respiratory failure in a few years. Currently, there is no cure so the understanding of ALS physiopathology is necessary. Although many alterations in the muscle have been highlighted, its contribution in ALS remains to be defined. We showed that FUS is enriched in subsynaptic nuclei and this enrichment depended on innervation. Besides, FUS binds directly acetylcholine receptors (AchR) promoter and is required for Ermdependent induction of AChR expression. Conversely, mutant FUS is enriched on extra-synaptic nuclei and induce muscle intrinsic toxicity responsible for neuromuscular junction (NMJ) alteration. Beyond NMJ, FUS is required for muscle mitochondrial function and muscle differentiation through PRMT1-dependent MEF2A activation. Thus, FUS muscular toxicity plays a key role in the ALS physiopathology.

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative dont les premiers symptômes apparaissent généralement vers 60 ans. Elle affecte sélectivement le système moteur et provoque une paralysie progressive amenant au décès du patient par défaillance respiratoire en quelques années. À ce jour, il n’existe aucun traitement curatif, d’où la nécessité de comprendre la physiopathologie de la SLA. Bien que de nombreuses altérations dans le muscle aient été mises en évidence, sa contribution dans la SLA reste à définir. Nous avons montré que FUS est enrichi dans les noyaux sous-synaptiques de façon dépendante de l’innervation. De plus, FUS se lie au promoteur des récepteurs de l’acétylcholine et induit leur transcription de façon dépendante d’ERM. Le mutant FUS, quant à lui, est enrichi dans les noyaux extra-synaptiques et entraîne une toxicité musculaire responsable de l’altération de la jonction neuromusculaire (JNM). Au-delà de la JNM, FUS active MEF2A, de façon dépendante de PRMT1 afin de réguler les fonctions mitochondriales et la différenciation musculaire. La toxicité musculaire de FUS joue donc un rôle clé dans la physiopathologie de la SLA.

Mots clés: Amyotrophic lateral sclerosis; FUS; Neuromuscular junction; Muscle; Acetylcholine receptors

Mots clés: FUS; Jonction neuromusculaire; Muscle; Récepteurs de l’acétylcholine

Domaines: Neurosciences [q-bio.NC]

Gina Picchiarelli. Rôle du muscle squelettique dans la Sclérose Latérale Amyotrophique : apport de modèles transgéniques conditionnels. Neurosciences [q-bio.NC]. Université de Strasbourg, 2018. Français. ⟨NNT : 2018STRAJ054⟩. ⟨tel-02918072⟩