Insuline-like Growth Factor-1 La Signalisation Des Récepteurs Réglemente La Croissance Du Tendon Adulte Par La Prolifération De Tenocytes ERK1 / 2-dépendante Et L'initiation De La Synthèse Protéique
Nathaniel P. Disser Faseb J Volume 33, Numéro 1_supplement01 Avril 2019
Les fibroblastes tendineux, ou ténocytes, sont le type de cellules principal du tendon et servent à synthétiser et à maintenir les fibrilles de collagène et autres protéines de la matrice extracellulaire dans le tissu. Malgré la forte prévalence de lésions aux tendons, les mécanismes biologiques sous-jacents de la croissance et de la réparation postnatales des tendons ne sont pas bien compris. La signalisation par le facteur de croissance analogue à l'insuline (IGF-1) est stimulée par l'hormone de croissance (GH) et favorise la croissance et le développement de nombreux types de tissus. Bien que l'IGF-1 soit une puissante molécule de signalisation hypertrophique dans le muscle squelettique, on en sait moins sur le rôle de l'IGF-1 dans la biologie des tendons. Par conséquent, le but de cette étude était de déterminer l’importance de la signalisation par IGF-1 dans la croissance des tendons postnatals.
Notre hypothèse était que la signalisation IGF-1 était nécessaire pour la réponse du tendon à un stimulus de charge mécanique. Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé à la fois des études in vitro sur des ténocytes en culture et des études in vivo sur des souris génétiquement modifiées nous permettant de supprimer le récepteur de l’IGF-1 (IGF1) spécifiquement dans les ténocytes. Le traitement des ténocytes in vitro avec IGF-1 augmentait l'expression des niveaux de transcription Mki67 après 24 heures et entraînait l'activation des voies Akt et ERK1 / 2. Lorsque l'activité proliférative des ténocytes a été mesurée, les cellules traitées avec IGF-1 présentaient une prolifération accrue par rapport aux témoins, mais l'inhibition de ERK empêchait l'augmentation de la prolifération cellulaire et de l'expression de Mki67 (Ki67) induite par IGF-1. L'inhibition de la signalisation Akt n'a pas d'impact sur la prolifération des ténocytes ni sur l'expression de Mki67.
De plus, le traitement des ténocytes avec IGF1 augmentait le taux de synthèse des protéines et l’expression de l’ARN ribosomal. L'analyse in vivo des tendons plantaris surchargés mécaniquement a révélé une réduction significative de la taille de la matrice de néotendon qui se forme autour du tendon d'origine en réponse à des charges mécaniques, et de la surface totale de la section transversale du tendon (CSA) à 14 jours chez la souris renversée IGF-1 par rapport à les contrôles. Cela s'est accompagné d'une diminution du nombre de cellules en prolifération et de protéines impliquées dans la prolifération cellulaire et l'initiation de la traduction, mesurée par analyse protéomique.
Les résultats de ces travaux confirment que la signalisation par IGF-1 constitue un élément fondamental de la croissance postnatale des tendons en réponse à un chargement mécanique, notamment par la régulation de la prolifération des ténocytes dépendants de ERK1 / 2 et l’initiation de la synthèse des protéines. D'autres études sur les facteurs de croissance et les protéines en cause, ainsi que sur le potentiel d'évaluation de l'IGF-1 pour favoriser la régénération des tendons, sont justifiées.
