Effets du sélénium sur les muscles ?

[Nutrimuscle-Conseils]

Selenomethionine promotes ANXA2 phosphorylation for proliferation and protein synthesis of myoblasts and skeletal muscle growth
Minghui Zhang The Journal of Nutritional Biochemistry Volume 115, May 2023, 109277

Selenomethionine (Se-Met) has many beneficial effects on higher animals and human, and can regulate cellular physiology through distinct signaling pathways. However, the role and molecular mechanism of Se-Met in skeletal muscle growth remains unclear. In this study, we observed the effects of Se-Met on C2C12 myoblasts and skeletal muscle growth of mice, and explored the corresponding molecular mechanism. Se-Met affected proliferation and protein synthesis of C2C12 myoblasts in a hormesis type of relationship, and had an optimal stimulatory effect at 50 µM concentration. Se-Met also affected mTOR, ANXA2, and PKCα phosphorylation in the same manner. ANXA2 knockdown blocked the stimulation of Se-Met on cell proliferation and protein synthesis and inhibition of Se-Met on autophagy of C2C12 myoblasts. Western blotting analysis showed that PI3K inhibition blocked the stimulation of Se-Met on mTOR phosphorylation. ANXA2 knockdown further blocked the stimulation of Se-Met on PI3K and mTOR phosphorylation. Point mutation experiment showed that ANXA2 mediated the stimulation of Se-Met on the PI3K-mTOR signaling through phosphorylation at Ser26. PKCα interacted with ANXA2, and PKCα knockdown blocked the stimulation of Se-Met on ANXA2 phosphorylation at Ser26. Se-Met addition (7.5mg/kg diet, 4 weeks) increased mouse carcass weight, promoted gastrocnemius skeletal muscle growth and ANXA2 and mTOR phosphorylation in this tissue.

Collectively, our findings reveal that Se-Met can promote proliferation and protein synthesis of myoblasts and skeletal muscle growth through ANXA2 phosphorylation.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La sélénométhionine favorise la phosphorylation d'ANXA2 pour la prolifération et la synthèse protéique des myoblastes et la croissance des muscles squelettiques
Minghui Zhang Le Journal de biochimie nutritionnelle Volume 115, mai 2023, 109277

La sélénométhionine (Se-Met) a de nombreux effets bénéfiques sur les animaux supérieurs et les humains, et peut réguler la physiologie cellulaire par des voies de signalisation distinctes. Cependant, le rôle et le mécanisme moléculaire de Se-Met dans la croissance des muscles squelettiques restent flous. Dans cette étude, nous avons observé les effets de Se-Met sur les myoblastes C2C12 et la croissance des muscles squelettiques de souris, et exploré le mécanisme moléculaire correspondant. Se-Met a affecté la prolifération et la synthèse protéique des myoblastes C2C12 dans une relation de type hormèse et a eu un effet stimulant optimal à une concentration de 50 µM. Se-Met a également affecté la phosphorylation de mTOR, ANXA2 et PKCα de la même manière. L'inactivation d'ANXA2 a bloqué la stimulation de Se-Met sur la prolifération cellulaire et la synthèse des protéines et l'inhibition de Se-Met sur l'autophagie des myoblastes C2C12. L'analyse Western blot a montré que l'inhibition de PI3K bloquait la stimulation de Se-Met sur la phosphorylation de mTOR. L'inactivation d'ANXA2 a encore bloqué la stimulation de Se-Met sur la phosphorylation de PI3K et de mTOR. Une expérience de mutation ponctuelle a montré qu'ANXA2 médiait la stimulation de Se-Met sur la signalisation PI3K-mTOR par phosphorylation au niveau de Ser26. PKCα a interagi avec ANXA2 et l'inactivation de PKCα a bloqué la stimulation de Se-Met sur la phosphorylation d'ANXA2 à Ser26. L'ajout de Se-Met (régime de 7,5 mg/kg, 4 semaines) a augmenté le poids de la carcasse de souris, favorisé la croissance du muscle squelettique gastrocnémien et la phosphorylation d'ANXA2 et de mTOR dans ce tissu.

Ensemble, nos découvertes révèlent que Se-Met peut favoriser la prolifération et la synthèse protéique des myoblastes et la croissance des muscles squelettiques grâce à la phosphorylation d'ANXA2.

[Nutrimuscle-Conseils]

Investigation of the biochemical and histopathological effects of vitamin C, selenium, and therapeutic ultrasound on muscle damage in rats
Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology volume 396, pages3581–3593 (2023)

Muscle injury is a common type of soft tissue injury. Increased oxidative damage has been reported after muscle injuries. Therapeutic ultrasound is commonly used for such injuries. This study compared the efficacy of therapeutic ultrasound treatment and various antioxidant agents in experimental muscle injuries. For this purpose, some serum enzymes, oxidative stress, and inflammatory markers were evaluated together with histopathological examinations. Six groups were formed with 6 male Wistar albino rats in each group. These groups were control, only injury (OI), ultrasound (U), vitamin C (Vit C), selenium (S), and mixture (M). Muscle injury was caused by a laceration of the gastrocnemius muscle in all groups except the control group. No treatment was performed in the OI group. At the end of the 6-day application, all rats were sacrificed. As for serum enzymes, CK, ALT, and AST levels returned to control values in almost all treatment groups. Total oxidative status (TOS) and oxidative stress index (OSI) increased in the OI group, while they decreased in the S and M groups. In addition, the decrease in MPO activity in the blood tissue of the Vit C group was statistically significant. There were no significant changes between groups in terms of serum inflammatory markers and histological findings. This study has shown that the ingestion of vitamin C and selenium may contribute to the treatment of muscle injury in addition to therapeutic ultrasound treatment. However, further studies are needed to support these results.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Étude des effets biochimiques et histopathologiques de la vitamine C, du sélénium et des ultrasons thérapeutiques sur les lésions musculaires chez le rat
Archives de pharmacologie de Naunyn-Schmiedeberg volume 396, pages 3581-3593 (2023)

Les lésions musculaires sont un type courant de lésion des tissus mous. Une augmentation des dommages oxydatifs a été rapportée après des blessures musculaires. L'échographie thérapeutique est couramment utilisée pour de telles blessures. Cette étude a comparé l'efficacité du traitement thérapeutique par ultrasons et de divers agents antioxydants dans les lésions musculaires expérimentales. À cette fin, certaines enzymes sériques, le stress oxydatif et les marqueurs inflammatoires ont été évalués ainsi que des examens histopathologiques. Six groupes ont été formés avec 6 rats albinos Wistar mâles dans chaque groupe. Ces groupes étaient le contrôle, uniquement les blessures (OI), les ultrasons (U), la vitamine C (Vit C), le sélénium (S) et le mélange (M). Les lésions musculaires étaient causées par une lacération du muscle gastrocnémien dans tous les groupes, à l'exception du groupe témoin. Aucun traitement n'a été effectué dans le groupe OI. A la fin des 6 jours d'application, tous les rats ont été sacrifiés. En ce qui concerne les enzymes sériques, les taux de CK, d'ALT et d'AST sont revenus aux valeurs de contrôle dans presque tous les groupes de traitement. Le statut oxydatif total (TOS) et l'indice de stress oxydatif (OSI) ont augmenté dans le groupe OI, alors qu'ils ont diminué dans les groupes S et M. De plus, la diminution de l’activité MPO dans les tissus sanguins du groupe Vit C était statistiquement significative. Il n’y a eu aucun changement significatif entre les groupes en termes de marqueurs inflammatoires sériques et de résultats histologiques. Cette étude a montré que l'ingestion de vitamine C et de sélénium peut contribuer au traitement des lésions musculaires en complément du traitement thérapeutique par ultrasons. Cependant, d'autres études sont nécessaires pour étayer ces résultats.

[Nutrimuscle-Conseils]

Immune aging impairs muscle regeneration via macrophage-derived anti-oxidant selenoprotein P
Dieu-Huong Hoang BioXiv 2024.08.28.610036

Muscle regeneration is impaired in the aged organism, due to both intrinsic defects of muscle stem cells (MuSCs) and alterations of their environmental niche. However, the latter has still been poorly explored. Here, we compared and analyzed the time course of the various cell types constituting the MuSC niche during muscle generation in young and old mice. Aging altered the amplification of all niche cells with particularly prominent phenotypes in macrophages that impaired the resolution of inflammation in the old regenerating muscle. RNAsequencing of FACs-isolated MuSCs and non-myogenic niche cells during regeneration uncovered specific profiles and kinetics of genes and molecular pathways differentially regulated in old versus young regenerating muscle, indicating that each cell type responded to aging in a specific manner.

Through this, we discovered that macrophages have a strong signature of aging with altered the activation of Selenoprotein P (Sepp1) expression in macrophages during the resolution of inflammation in regenerating muscle. Macrophage-specific deletion of Sepp1 gene was sufficient to impair the acquisition of the repair inflammatory profile, perturbed the support of macrophages to MuSCs in vitro and in vivo, and to cause inefficient skeletal muscle regeneration. When transplanted in aged mice, bone marrow from young WT mice, but not Sepp1 KOs, restored muscle regeneration to youthful levels. Altogether this work provides a unique resource to study the aging of the MuSC niche, reveals that aging of niche cells is asynchronous and establishes impaired macrophage dynamics/polarization and the anti-oxidant Selenoprotein P expression as drivers of age-related decline of muscle regeneration.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Le vieillissement immunitaire altère la régénération musculaire via la sélénoprotéine P, un antioxydant dérivé des macrophages
Dieu-Huong Hoang BioXiv 2024.08.28.610036

La régénération musculaire est altérée dans l'organisme âgé, en raison à la fois de défauts intrinsèques des cellules souches musculaires (MuSC) et d'altérations de leur niche environnementale. Cependant, cette dernière a encore été peu explorée. Ici, nous avons comparé et analysé l'évolution temporelle des différents types de cellules constituant la niche MuSC pendant la génération musculaire chez des souris jeunes et âgées. Le vieillissement a modifié l'amplification de toutes les cellules de niche avec des phénotypes particulièrement importants dans les macrophages qui ont altéré la résolution de l'inflammation dans le vieux muscle en régénération. Le séquençage de l'ARN des MuSC isolées par FAC et des cellules de niche non myogènes pendant la régénération a révélé des profils et une cinétique spécifiques des gènes et des voies moléculaires régulés différemment dans les muscles régénérés âgés et jeunes, indiquant que chaque type de cellule répondait au vieillissement d'une manière spécifique.

Grâce à cela, nous avons découvert que les macrophages ont une forte signature du vieillissement avec une activation altérée de l'expression de la sélénoprotéine P (Sepp1) dans les macrophages pendant la résolution de l'inflammation dans le muscle en régénération. La suppression spécifique des macrophages du gène Sepp1 était suffisante pour altérer l'acquisition du profil inflammatoire de réparation, perturber le soutien des macrophages aux MuSC in vitro et in vivo, et provoquer une régénération inefficace du muscle squelettique. Lorsqu'elle a été transplantée chez des souris âgées, la moelle osseuse de jeunes souris WT, mais pas les KO Sepp1, a restauré la régénération musculaire à des niveaux juvéniles. Dans l’ensemble, ces travaux fournissent une ressource unique pour étudier le vieillissement de la niche MuSC, révèlent que le vieillissement des cellules de niche est asynchrone et établissent une dynamique/polarisation altérée des macrophages et l’expression de la sélénoprotéine P antioxydante comme moteurs du déclin lié à l’âge de la régénération musculaire.n

[Nutrimuscle-Conseils]

Selenium-mediated alleviation of skeletal muscle atrophy through enterotype modulation in mice
Yixin Cheng Food & Function Issue 23, 2024

Skeletal muscle is crucial for health, and glucocorticoid-induced atrophy poses a significant clinical challenge. This study utilized a dexamethasone (dextrose)-induced mouse model to assess the impact of selenium supplementation on skeletal muscle atrophy during and after dextrose treatment. Increasing evidence suggests the existence of a ‘gut-muscle axis’, where gut microbiota plays a regulatory role in muscle metabolism and function. We also examined changes in gut microbiota during selenium supplementation and applied the PAM (Partitioning Around Medoids, PAM) algorithm to identify key enterotypes influencing muscle health. Our findings show that selenium supplementation significantly mitigated Dex-induced muscle atrophy and hastened recovery post-treatment. Selenium intervention not only restructured the gut microbiota, enhancing diversity and promoting short-chain fatty acid producers, but also favored the Lactobacillus and Dubosiella enterotypes. These enterotypes are linked to improved amino acid and energy utilization, beneficial for muscle function. This study suggests that selenium may be a valuable nutritional supplement for combating Dex-induced skeletal muscle atrophy.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Atténuation de l'atrophie musculaire squelettique par le sélénium grâce à la modulation de l'entérotype chez la souris
Yixin Cheng Food & Function Numéro 23, 2024

Le muscle squelettique est essentiel à la santé, et l'atrophie induite par les glucocorticoïdes pose un défi clinique important. Cette étude a utilisé un modèle de souris induit par la dexaméthasone (dextrose) pour évaluer l'impact de la supplémentation en sélénium sur l'atrophie musculaire squelettique pendant et après le traitement au dextrose. De plus en plus de preuves suggèrent l'existence d'un « axe intestin-muscle », où le microbiote intestinal joue un rôle régulateur dans le métabolisme et la fonction musculaire. Nous avons également examiné les changements dans le microbiote intestinal pendant la supplémentation en sélénium et appliqué l'algorithme PAM (Partitioning Around Medoids, PAM) pour identifier les entérotypes clés influençant la santé musculaire. Nos résultats montrent que la supplémentation en sélénium a considérablement atténué l'atrophie musculaire induite par la dexaméthasone et accéléré la récupération après le traitement. L'apport de sélénium a non seulement restructuré le microbiote intestinal, en améliorant la diversité et en favorisant les producteurs d'acides gras à chaîne courte, mais a également favorisé les entérotypes Lactobacillus et Dubosiella. Ces entérotypes sont liés à une meilleure utilisation des acides aminés et de l'énergie, bénéfique pour la fonction musculaire. Cette étude suggère que le sélénium pourrait être un complément nutritionnel précieux pour lutter contre l'atrophie musculaire squelettique induite par dextrose.