La voie Notch : Du développement à la régénération du muscle squelettique

Abstract

Les muscles du squelette des vertébrés dérivent de structures mésodermiques transitoires : les somites. Dans la partie dorsale des somites, le dermomyotome, on trouve des cellules progénitrices capables de contribuer à la formation de l’ensemble des muscles du squelette du tronc et des membres. L’engagement de ces progéniteurs dans le programme de différenciation musculaire est induit par l’activation des facteurs de régulation myogéniques. Les progéniteurs fournissent l’ensemble des cellules myogéniques pendant la croissance de l’embryon et du fœtus et adoptent une position en périphérie des fibres musculaires lors de la période post-natale. Ces cellules quiescentes, appelées cellules satellites, constituent un réservoir de cellules souches musculaires post-natales qui permettent la croissance et la régénération musculaires. Parmi les mécanismes qui contrôlent leur maintien à l’état de progéniteur, on trouve la voie Notch. Cette voie de signalisation est également essentielle à la formation des somites et au développement des muscles du squelette chez l’embryon. Au cours du vieillissement, l’activité de la voie Notch diminue, ce qui participe à la diminution des capacités régénératrices du muscle. Cette voie de signalisation est donc un régulateur majeur de la biologie du muscle.

In vertebrates, skeletal muscle is derived from mesodermal structures called somites. Myogenic progenitor cells that form skeletal muscles of the trunk and limbs are derived from the dermomyotome, the dorsal region of the somite. These cells enter the myogenic program by activating a set of four myogenic regulatory factors. During embryonic and fetal growth, muscle progenitor cells provide the source for muscle growth. Around birth, the muscle progenitor enters quiescence, and adopts a satellite cell position on muscle fibers, providing a pool of adult muscle stem cells. They are essential for the growth and regeneration of muscles. Among the mechanisms that control the maintenance of satellite cells properties, the Notch pathway plays a crucial role. In facts, this pathway is implicated from the early steps of somitogenesis and the development of skeletal muscles in the embryo. Furthermore, during ageing, Notch activity decreases which results in decreased muscle regeneration. Thus, the Notch pathway is a key regulator of muscle plasticity.