Traduction de l'étude
L'analyse des muscles squelettiques des patients atteints de cancer révèle un rôle potentiel de la carnosine dans la fonte musculaire
Dheeraj Kumar Posa Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle 18 mai 2023
https://doi.org/10.1002/jcsm.13258Arrière-plan
La fonte musculaire pendant la cachexie cancéreuse est médiée par la dégradation des protéines via l'autophagie et la protéolyse liée à l'ubiquitine. Ces processus sont sensibles aux modifications du pH intracellulaire ([pH]i) et des espèces réactives de l'oxygène, qui dans le muscle squelettique sont en partie régulées par les dipeptides histidyl, tels que la carnosine. Ces dipeptides, synthétisés par l'enzyme carnosine synthase (CARNS), éliminent les aldéhydes dérivés de la peroxydation lipidique et tamponnent [pH]i. Néanmoins, leur rôle dans la fonte musculaire n'a pas été étudié.
Méthodes
Histidyl dipeptides dans le muscle droit de l'abdomen (RA) et les globules rouges (GR) des témoins masculins et féminins (n = 37), poids stable (WS : n = 35) et perte de poids (WL ; n = 30) gastro-intestinal supérieur patients atteints de cancer (UGIC), ont été profilés par LC-MS/MS. L'expression des enzymes et des transporteurs d'acides aminés, impliqués dans l'homéostasie de la carnosine, a été mesurée par Western blot et RT-PCR. Les myotubes des muscles squelettiques ont été traités avec du milieu conditionné pour le carcinome pulmonaire de Lewis (LLC CM) et de la β-alanine pour étudier les effets de l'amélioration de la production de carnosine sur la fonte musculaire.
Résultats
La carnosine était le dipeptide prédominant présent dans le muscle PR. Chez les témoins, les taux de carnosine étaient plus élevés chez les hommes (7,87 ± 1,98 nmol/mg de tissu) que chez les femmes (4,73 ± 1,26 nmol/mg de tissu ; P = 0,002). Chez les hommes, la carnosine était significativement réduite chez les patients WS (5,92 ± 2,04 nmol/mg tissu, P = 0,009) et WL (6,15 ± 1,90 nmol/mg tissu ; P = 0,030) patients UGIC, par rapport aux témoins. Chez les femmes, la carnosine était diminuée dans l'UGIC WL (3,42 ± 1,33 nmol/mg tissu ; P = 0,050), par rapport aux patientes UGIC WS (4,58 ± 1,57 nmol/mg tissu) et aux témoins (P = 0,025). La carnosine était significativement réduite chez les patients combinés WL UGIC (5, 12 ± 2, 15 nmol / mg de tissu) par rapport aux témoins (6, 21 ± 2, 24 nmol / mg de tissu; P = 0, 045). La carnosine était également significativement réduite dans les globules rouges des patients WL UGIC (0,32 ± 0,24 pmol/mg de protéine), par rapport aux témoins (0,49 ± 0,31 pmol/mg de protéine, P = 0,037) et aux patients WS UGIC (0,51 ± 0,40 pmol/mg de protéine , P = 0,042). L'épuisement de la carnosine a diminué la capacité d'élimination des aldéhydes dans le muscle des patients WL UGIC. Les niveaux de carnosine étaient positivement associés à des diminutions de l'indice du muscle squelettique chez les patients WL UGIC. L'expression de CARNS a diminué dans le muscle des patients WL UGIC et des myotubes traités avec LLC-CM. Le traitement avec la β-alanine, un précurseur de la carnosine, a amélioré la production endogène de carnosine et diminué la dégradation des protéines liées à l'ubiquitine dans les myotubes traités au LLC-CM.
conclusion
L'épuisement de la carnosine pourrait contribuer à l'atrophie musculaire chez les patients cancéreux en diminuant les capacités d'extinction de l'aldéhyde. La synthèse de la carnosine par CARNS dans les myotubes est particulièrement affectée par des facteurs dérivés de la tumeur et pourrait contribuer à la déplétion en carnosine chez les patients WL UGIC. L'augmentation de la carnosine dans le muscle squelettique peut être une intervention thérapeutique efficace pour prévenir la fonte musculaire chez les patients cancéreux.