Comment l'inactivité rend les muscles moins contractiles?

[Nutrimuscle-Conseils]

Quantifying muscle glycosaminoglycan levels in patients with post-stroke muscle stiffness using T1ρ MRI
Rajiv G. Menon, Scientific Reports volume 9, Article number: 14513 (2019)

The purpose of this study was to provide imaging evidence of increased glycosaminoglycan (GAG) content in patients with post-stroke muscle stiffness; and to determine the effect of hyaluronidase treatment on intramuscular GAG content. In this prospective study, we used 3D-T1ρ (T1rho) magnetic resonance (MR) mapping of the upper arm muscles to quantify GAG content in patients with post-stroke muscle stiffness before and after hyaluronidase injection treatment. For this study, healthy controls (n = 5), and patients with post-stroke muscle stiffness (n = 5) were recruited (March 2017–April 2018). T1ρ MR imaging and Dixon water-fat MR imaging of the affected upper arms were performed before and after off-label treatment with hyaluronidase injections. T1ρ mapping was done using a three-parameter non-linear mono-exponential fit. Wilcoxon Mann-Whitney test was used to compare patients’ vs controls and pre- vs post-treatment conditions. The T1ρ values in the biceps were significantly higher in patients before treatment (34.04 ± 4.39 ms) compared with controls (26.70 ± 0.54 ms; P = 0.006). Significant improvement was seen in the biceps of patients before (35.48 ± 3.38 ms) and after treatment (29.45 ± 1.23 ms; P = 0.077). Dixon water-fat distribution was not significantly different in the patients compared to the controls (biceps P = 0.063; triceps P = 0.190).

These results suggest that T1ρ mapping can be used to quantify GAG content in the muscles of patients with post-stroke muscle stiffness, and that muscle hyaluronan content is increased in stiff muscles compared with controls, providing imaging corroboration for the hyaluronan hypothesis of muscle stiffness.

[Nutrimuscle-Conseils]

The hyaluronan hypothesis proposes that the accumulation of the hyaluronan, within the extra-cellular matrix (ECM) of muscles contributes to the development of muscle stiffness16. Hyaluronan is a high molecular weight GAG in the ECM, which acts as a lubricant to aid the sliding of muscle fibers and bundles during movement17. Histological studies using animal models have shown that immobilization of skeletal muscle leads to the accumulation of hyaluronan18. Following a stroke, atrophy of muscle fibers leads to an increase in the ECM relative to the muscle fibers19, perhaps due to the accumulation of fat or hyaluronan, but this has not been shown conclusively. However, a recent case series showed that off-label, intramuscular injections of the enzyme hyaluronidase which hydrolyzes hyaluronan, resulted in reduced muscle stiffness and increased the range of passive and active motion in the post-stroke arm with beneficial effects lasting over three months16,20.

[Nutrimuscle-Diététique]

Quantifier les niveaux de glycosaminoglycane musculaire chez les patients présentant une raideur musculaire post-AVC en utilisant l'IRM T1ρ
Rajiv G. Menon, Scientific Reports volume 9, Numéro d'article: 14513 (2019)

Le but de cette étude était de fournir des preuves d'imagerie d'une augmentation de la teneur en glycosaminoglycane (GAG) chez les patients présentant une raideur musculaire post-AVC; et pour déterminer l'effet du traitement à la hyaluronidase sur la teneur en GAG intramusculaire. Dans cette étude prospective, nous avons utilisé la cartographie par résonance magnétique (RM) 3D-T1ρ (T1rho) des muscles du haut du bras pour quantifier la teneur en GAG chez les patients présentant une raideur musculaire post-AVC avant et après le traitement par injection de hyaluronidase. Pour cette étude, des témoins sains (n = 5) et des patients présentant une raideur musculaire post-AVC (n = 5) ont été recrutés (mars 2017-avril 2018). L'imagerie IRM T1ρ et l'imagerie IRM Dixon eau-graisse des bras supérieurs ont été réalisées avant et après le traitement hors AMM avec des injections de hyaluronidase. La cartographie T1ρ a été réalisée à l'aide d'un ajustement mono-exponentiel non linéaire à trois paramètres. Le test de Wilcoxon Mann-Whitney a été utilisé pour comparer les patients par rapport aux témoins et les conditions avant et après traitement. Les valeurs T1ρ dans les biceps étaient significativement plus élevées chez les patients avant traitement (34,04 ± 4,39 ms) par rapport aux témoins (26,70 ± 0,54 ms; P = 0,006). Une amélioration significative a été observée dans les biceps des patients avant (35,48 ± 3,38 ms) et après le traitement (29,45 ± 1,23 ms; P = 0,077). La distribution eau-graisse de Dixon n'était pas significativement différente chez les patients par rapport aux témoins (biceps P = 0,063; triceps P = 0,190).

Ces résultats suggèrent que la cartographie T1ρ peut être utilisée pour quantifier la teneur en GAG dans les muscles des patients présentant une raideur musculaire post-AVC, et que la teneur en hyaluronane musculaire est augmentée dans les muscles rigides par rapport aux témoins, fournissant une corroboration par imagerie pour l'hypothèse hyaluronienne de raideur musculaire.

L'hypothèse hyaluronane propose que l'accumulation de hyaluronane, au sein de la matrice extracellulaire (ECM) des muscles contribue au développement de la raideur musculaire16. Le hyaluronane est un GAG de poids moléculaire élevé dans l'ECM, qui agit comme un lubrifiant pour aider le glissement des fibres et des faisceaux musculaires pendant le mouvement17. Des études histologiques utilisant des modèles animaux ont montré que l'immobilisation du muscle squelettique conduit à l'accumulation de hyaluronane18. Après un accident vasculaire cérébral, l'atrophie des fibres musculaires entraîne une augmentation de l'ECM par rapport aux fibres musculaires19, peut-être en raison de l'accumulation de graisse ou de hyaluronane, mais cela n'a pas été démontré de manière concluante. Cependant, une récente série de cas a montré que des injections intramusculaires hors AMM de l'enzyme hyaluronidase qui hydrolyse le hyaluronane, entraînaient une réduction de la raideur musculaire et une augmentation de l'amplitude des mouvements passifs et actifs dans le bras post-AVC avec des effets bénéfiques durant plus de trois mois16, 20.