La RMN 1H comme biomarqueur pour mieux caractériser le dérèglement du pH du muscle squelettique dans la DMD

Ces dernières années, l’imagerie par résonance magnétique nucléaire quantitative et la spectroscopie (NMRI et NMRS) ont été utilisées plus systématiquement comme mesures de résultats dans l’histoire naturelle et des études d’essais cliniques pour la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD).

Alors que la plupart de ces études ont mis l’accent sur l’évaluation de la fraction lipidique comme indicateur de la sévérité de la maladie, les indicateurs métaboliques mesurés par le NMRS ont été moins pris en compte. La RMN 31P dans la DMD révèle un pool de phosphate inorganique alcalin (Pi), provenant soit de myocytes dystrophiques fuyants, soit d’un espace interstitiel accru. La RMN 1H, exploitant les résonances protoniques sensibles au pH de la carnosine, un dipeptide intracellulaire, a été utilisée pour distinguer ces deux hypothèses.

Les données de RMN ont été obtenues chez 23 patients atteints de DMD et chez 14 sujets sains sur un système de RMN clinique 3-T. Les données RMN 31P et 1H ont toutes deux été obtenues au niveau du muscle gastrocnemius medialis. Une acquisition d’imagerie multi-coupes multi-écho a été réalisée pour la détermination de la fraction d’eau T2 et de graisse dans la même région concernée. Alors que presque tous les patients atteints de DMD présentaient un pH élevé par rapport aux sujets contrôles sains lors de l’utilisation de la RMN 31P, le pH déterminé par la 1H NMRS n’était pas systématiquement augmenté. Comme prévu, le pH intracellulaire à base de carnosine n’a jamais été trouvé alcalin en l’absence d’élévation simultanée du pH à base de Pi. De plus, un pH intracellulaire anormal, basé sur la carnosine, n’a jamais été associé à des valeurs T2 normales de l’eau.

Les auteurs concluent que, dans un groupe de patients, les deux RMN 1H et 31P ont montré un pH alcalin, provenant du compartiment intracellulaire et reflétant un dérèglement ionique dans les myocytes dystrophiques. Chez les autres patients atteints de DMD, le pH intracellulaire était normal, mais un pool de Pi alcalin était toujours présent, suggérant une origine extracellulaire, révélant probablement une fraction volumique interstitielle élargie, souvent associée à des changements fibrotiques.

 

Reyngoudt H, Turk S, Carlier PG. (1) H NMRS of carnosine combined with (31) P NMRS to better characterize skeletal muscle pH dysregulation in Duchenne muscular dystrophy. NMR Biomed. 2018 Jan;31(1).