Les lésions musculaires d’une sorte ou d’une autre affectent pratiquement tous les êtres humains, au moins une fois dans leur vie. Pour les athlètes et les ouvriers, cela fait presque partie de la vie quotidienne. Parfois, une blessure musculaire peut persister pendant des mois, sinon des années, affectant considérablement sa qualité de vie. Et compte tenu de la baisse liée à l’âge de notre capacité à réparer, comprendre comment les tissus musculaires réparer et comment nous pouvons puiser dans le potentiel des cellules souches adultes pour soutenir leur réparation peut augmenter considérablement la qualité de vie.

Cellule satellite – une cellule souche musculaire spécifique aux tissus

Il est connu depuis un certain temps que les muscles contiennent un type unique de cellules appelées cellules satellites, qui jouent un rôle important dans la réparation musculaire. Cette cellule a été plus tard déterminée pour être un type de cellule souche tissu-spécifique qui devient activée quand un muscle est blessé.[1],[2] Et pourtant, en dépit de la présence des cellules satellites dans les muscles, la réparation de muscle et de ligament est souvent moins qu’optimale et une blessure de muscle peut rester présente et réduire la qualité de vie pendant des mois à des années.

Cellules souches de moelle osseuse pour la réparation musculaire

Dans les premiers jours de la recherche sur les cellules souches, les scientifiques ont signalé que les cellules souches de la moelle osseuse ont la capacité de se transformer en cellules musculaires et de participer au processus de réparation musculaire.[3],[4] En outre, à l’aide de modèles animaux de lésions musculaires, des études ont documenté comment les cellules souches sont naturellement libérées de la moelle osseuse après une blessure musculaire, comment elles se déplacent vers le muscle blessé où elles migrent dans le muscle et comment, au contact des tissus musculaires endommagés, elles contribuent à la réparation.[5],[6] Ces études ont mis en évidence la mesure dans laquelle les cellules souches jouent naturellement un rôle important dans la réparation des tissus musculaires.

La mobilisation endogène des cellules souches peut-elle aider à réparer les muscles?

Les scientifiques ont documenté comment une injection de cellules souches de moelle osseuse directement dans un muscle blessé peut améliorer la réparation des tissus musculaires. [7] Cependant, étant donné que les cellules souches de moelle osseuse contribuent naturellement à la réparation musculaire,[8] une enquête plus approfondie était justifiée pour déterminer si le simple déclenchement de la libération de cellules souches de la moelle osseuse pouvait améliorer la récupération d’un muscle blessé. À l’aide du facteur de stimulation des cellules souches pharmaceutiques Granulocyte Colony-Stimulating Factor (G-CSF), les scientifiques ont démontré que la mobilisation endogène des cellules souches (ESCM) pouvait en effet améliorer et accélérer la réparation musculaire.[9] Il a été constaté que ESCM améliore la récupération musculaire par la conversion des cellules souches en cellules musculaires, mais aussi en stimulant les cellules satellites déjà présentes dans le muscle.[10] Le résultat a non seulement vérifié la réparation améliorée de muscle mais a également démontré la force accrue de muscle.

Des résultats similaires ont été documentés à l’aide du mobilisateur naturel de cellules souches Aphanizomenon flos-aquae

(AFA). Un extrait d’AFA a été montré pour augmenter de manière significative la régénération musculaire après des dommages musculaires graves.[11]

Ce que cela pourrait signifier pour les maladies musculaires dégénératives

Bien qu’aucun traitement réel ne soit en vue, il est intéressant de mentionner qu’un certain nombre d’approches basées sur les cellules souches ont été documentées pour améliorer les symptômes de la dystrophie musculaire. Par exemple, des cellules souches dentaires de pulpe injectées dans la circulation sanguine ont été rapportées pour greffer dans les muscles affectés et pour améliorer des symptômes de dystrophie musculaire.[12] L’injection de cellules souches isolées du tissu musculaire directement dans l’artère alimentant le muscle affecté a également conduit à la régénération du muscle.[13],[14] Des résultats similaires ont été obtenus chez l’homme avec l’injection de cellules souches dérivées des muscles directement dans les muscles affectés.[15]

Des résultats prometteurs ont également été observés avec l’ESCM. À l’aide du G-CSF, on a signalé qu’elle stimule la libération des cellules souches de la moelle osseuse pour soutenir la régénération musculaire dans un modèle animal de dystrophie musculaire et pour améliorer la fonction musculaire dans un modèle de sclérose latérale amyotrophique (SLA).[16],[17]

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Mobilisation endogène des cellules souches et performance athlétique

Il est intéressant de noter que l’exercice intense à lui seul conduit à une augmentation du nombre de cellules souches en circulation . Par exemple, le nombre de cellules souches en circulation augmente considérablement après un marathon.[18],[19],[20] On croit que ce sont les lésions microscopiques des tissus musculaires liées à l’activité physique intense qui déclenche la sécrétion de G-CSF et la libération conséquente de cellules souches de la moelle osseuse.[21] L’exercice favorise également la conversion des cellules souches en cellules progénitrices endothéliales destinées à construire de nouveaux capillaires en tissu musculaire endommagé.[22]

Par conséquent, il s’agit d’une réponse naturelle du corps à libérer les cellules souches après une activité physique intense afin d’aider à la réparation des lésions musculaires microscopiques. Dans cet esprit, il est probable que le soutien de la libération de cellules souches de la moelle osseuse avec l’utilisation quotidienne d’un mobilisateur naturel de cellules souches à base de plantes pourrait améliorer la réparation musculaire chez les athlètes et augmenter les performances athlétiques au fil du temps. Bien qu’aucune étude n’ait été faite pour documenter une telle augmentation des performances physiques, cela est étayé par de nombreux rapports empiriques d’athlètes novices et professionnels.

Sources

[1] La cellule satellite de muscle squelettique : encore jeune et fascinante à 50.

Yablonka-Reuveni Z. J Histochem Cytochem. 2011.

[2] Activation des cellules souches dans la régénération musculaire squelettique.

Fu X, Wang H, Hu P.Cellule Mol Life Sci. 2015 Mai;72(9):1663-77.

[3] Régénération musculaire par progéniteurs myogéniques dérivés de la moelle osseuse.

Ferrari G, Cusella-De Angelis G, Coletta M, Paolucci E, Stornaiuolo A, Cossu G, Mavilio F.Science. 1998 6 mars;279(5356):1528-30.

[4] Potentiel squelettique de différenciation de muscle des cellules adultes humaines de moelle.

Bossolasco P, Corti S, Strazzer S, Borsotti C, Del Bo R, Fortunato F, Salani S, Quirici N, Bertolini F, Gobbi A, Deliliers GL, Pietro Comi G, Soligo D. Exp Cell Res. 2004 Avr 15;295(1):66-78.

[5] Conversion robuste des cellules de moelle au muscle squelettique avec la formation des colonies de cellules musculaires dérivées de moelle : un processus multifactoriel.

Abedi M, Greer DA, Colvin GA, Demers DA, Dooner MS, Harpel JA, Weier HU, Lambert JF, Quesenberry PJ.Exp Hématol. 2004 mai;32(5):426-34.

[6] Induction des cellules myogéniques dérivées de moelle osseuse par leurs interactions avec la niche de cellule satellite.

Kowalski K, Dos Santos M, Maire P, Ciemerych MA, Brzoska E.Cellules souches Res Ther. 27/09/2018 2018:258.

[7] Potentiel squelettique de différenciation de muscle des cellules adultes humaines de moelle.

Bossolasco P, Corti S, Strazzer S, Borsotti C, Del Bo R, Fortunato F, Salani S, Quirici N, Bertolini F, Gobbi A, Deliliers GL, Pietro Comi G, Soligo D. Exp Cell Res. 2004 Avr 15;295(1):66-78.

[8] Régénération musculaire par progéniteurs myogéniques dérivés de la moelle osseuse.

Ferrari G, Cusella-De Angelis G, Coletta M, Paolucci E, Stornaiuolo A, Cossu G, Mavilio F.Science. 1998 6 mars;279(5356):1528-30.

[9] L’administration du facteur de colonie-stimulation de granulocyte facilite le processus régénérateur du muscle squelettique blessé de souris par l’activation des signaux d’Akt/GSK3alphabeta.

Naito T, Goto K, Morioka S, Matsuba Y, Akema T, Sugiura T, Ohira Y, Beppu M, Yoshioka T.Eur J Appl Physiol. 2009 Mar;105(4):643-51.

[10] Le facteur stimulant de granulocyte-colonie augmente la prolifération et la force de muscle suivant des dommages squelettiques de muscle chez les rats.

Stratos I, Rotter R, Eipel C, Mittlmeier T, Vollmar B.J Appl Physiol (1985). 2007 Nov;103(5):1857-63.

[11] La mobilisation des cellules souches de moelle osseuse avec StemEnhance améliore la régénération musculaire dans les lésions musculaires induites par la cardiotoxine.

Drapeau C, Antarr D, Ma H, Yang Z, Tang L, Hoffman RM, Schaeffer DJ.Cycle cellulaire. 2010 mai;9(9):1819-23.

[12] Transplantation précoce de cellules souches de pulpe dentaire immature humaine des dents de bébé aux chiens de dystrophie musculaire golden retriever (GRMD) : local ou systémique?

Kerkis I, Ambrosio CE, Kerkis A, Martins DS, Zucconi E, Fonseca SA, Cabral RM, Maranduba CM, Gaiad TP, Morini AC, Vieira NM, Brolio MP, Sant’Anna OA, Miglino MA, Zatz M. J Transl Med. 2008 Jul 3;6:35.

[13] L’injection intraartériale de cellules souches CD34 (+)Sca-1 (+) dérivées du muscle restaure la dystrophine chez les souris mdx.

Torrente Y, Tremblay JP, Pisati F, Belicchi M, Rossi B, Sironi M, Fortunato F, El Fahime M, D’Angelo MG, Caron NJ, Constantin G, Paulin D, Scarlato G, Bresolin N.J Cell Biol. 2001 Jan 22;152(2):335-48.

[14] Identification d’une voie putative pour l’homing musculaire des cellules souches dans un modèle musculaire de dystrophie.

Torrente Y, Camirand G, Pisati F, Belicchi M, Rossi B, Colombo F, El Fahime M, Caron NJ, Issekutz AC, Constantin G, Tremblay JP, Bresolin N.J Cell Biol. 2003 août 4;162(3):511-20.

[15] Transplantation autologue de cellules souches CD133+ dérivées des muscles chez les patients du muscle de Duchenne.

Torrente Y, Belicchi M, Marchesi C, D’Antona G, Cogiamanian F, Pisati F, Gavina M, Giordano R, Tonlorenzi R, Fagiolari G, Lamperti C, Porretti L, Lopa R, Sampaolesi M, Vicentini L, Grimoldi N, Tiberio F, Songa V, Baratta P, Prelle A, Forzenigo L, Guglieri M, Pansarasa O, Rinaldi C, Mouly V, Butler-Browne GS, Comi GP, Biondetti P, Moggio M, Gaini SM, Stocchetti N , Priori A, D’Angelo MG, Turconi A, Bottinelli R, Cossu G, Rebulla P, Bresolin N.Greffe cellulaire. 2007;16(6):563-77.

[16] G-CSF soutient la régénération musculaire à long terme dans les modèles muraux de dystrophie musculaire.

Hayashiji N, Yuasa S, Miyagoe-Suzuki Y, Hara M, Ito N, Hashimoto H, Kusumoto D, Seki T, Tohyama S, Kodaira M, Kunitomi A, Kashimura S, Takei M, Saito Y, Okata S, Egashira T, Endo J, Sasaoka T, Takeda S, Fukuda K.Nat Commun. 2015 Apr 13;6:6745.

[17] Le facteur de stimulation des colonies de granulocytes améliore le dysfonctionnement musculaire squelettique chez les souris atteintes de sclérose latérale amyotrophique et améliore la prolifération des myoblastes SOD1-G93A in vitro.

Rando A, Gasco S, de la Torre M, García-Redondo A, Zaragoza P, Toivonen JM, Osta R.Neurodegener Dis. 2017;17(1):1-13.

[18] Cellules progénitrices hématopoïétiques circulants chez les coureurs.

Bonsignore MR, Morici G, Santoro A, Pagano M, Cascio L, Bonanno A, Abate P, Mirabella F, Profita M, Insalaco G, Gioia M, Vignola AM, Majolino I, Testa U, Hogg JC.J Appl Physiol (1985). 2002 Nov;93(5):1691-7.

[19] L’effet d’un bref exercice sur la circulation des cellules souches CD34+ chez les garçons pubertaires précoces et tardifs.

Zaldivar F, Eliakim A, Radom-Aizik S, Leu SY, Cooper DM. Pediatr Res. 2007 Avr;61(4):491-5.

[20] Cellules souches hématopoïétiques et cellules progénitrices endothéliales chez les hommes en bonne santé : effet du vieillissement et de la formation.

Thijssen DH, Vos JB, Verseyden C, van Zonneveld AJ, Smits P, Sweep FC, Hopman MT, de Boer HC.Cellule vieillissante. 2006 Déc;5(6):495-503.

[21] La mobilisation des cellules progénitrices après l’exercice est liée à des niveaux systémiques de G-CSF et de lésions musculaires.

Krüger K, Pilat C, Schild M, Lindner N, Frech T, Muders K, Mooren FC.Scand J Med Sci Sports. 2015 Juin;25(3):e283-91.

[22] Un combat d’exercice maximal augmente le nombre de cellules progénitrices endothéliales CD34+/KDR+ circulant dans des sujets sains. Relation avec le profil lipidique.

Van Craenenbroeck EM, Vrints CJ, Haine SE, Vermeulen K, Goovaerts I, Van Tendeloo VF, Hoymans VY, Conraads VM.J Appl Physiol (1985). 2008 avril;104(4):1006-13.

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