Dans de nombreux troubles neurodégénératifs et musculaires ainsi que lors de la perte d’innervation que l’on observe dans la sarcopénie, on trouve une mauvaise réinnervation musculaire et un dysfonctionnement de l’unité motrice (UM), deux caractéristiques pathogènes essentielles. Les études in vivo des UM sont limitées en raison des difficultés à isoler et à extraire des unités motrices fonctionnelles, il est donc nécessaire de disposer d’un système simplifié et reproductible d’unité motrice conçue in vitro.
Une équipe franco-britannique comprenant des chercheurs de l’Institut de Myologie ont développé et caractérisé un modèle fonctionnel de MU in vitro, permettant l’analyse du développement et de la fonction de l’unité motrice. Pour cela, ils ont utilisé une lignée cellulaire myoblastique humaine immortalisée qui a été co-cultivée avec des explants de moelle épinière d’embryon de rat dans un milieu sans sérum / facteur de croissance. Les MU développées et la morphologie de leurs composants (jonction neuromusculaire, myotubes et motoneurones) ont été caractérisées par immunocytochimie, contraste de phase et microscopie confocale. La fonction de la MU a été évaluée par des observations en direct et une vidéographie de contractions spontanées de myotubes après provocation avec des antagonistes cholinergiques et des agonistes glutamatergiques.
Le blocage des récepteurs de l’acétylcholine par l’α-bungarotoxine a entraîné l’arrêt complet des contractions des myotubes, ce qui était réversible avec la tubocurarine. De plus, l’activité des myotubes était significativement plus élevée avec l’application d’acide L-glutamique. Toutes ces observations indiquent que les MU formées sont fonctionnelles.
Le modèle fonctionnel de co-culture nerf-muscle qui a été développé par les chercheurs pourrait être utilisé dans le criblage de médicaments et les études physiopathologiques des interactions neuromusculaires.
