Évaluation de l’activité des urolithines A et B sur le muscle : modulation transcriptomique sur les myotubes primaires humains

Introduction Les urolithines sont les principaux métabolites phénoliques du microbiote intestinal des aliments riches en ellagitanins. Ils se sont révélés bioactifs par leurs propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires. Plusieurs études indiquent également qu’ils pourraient être des inducteurs du renforcement musculaire. Le but de cette étude in vitro était d’étudier leurs mécanismes d’action aux concentrations plasmatiques, sur des myotubes primaires humains. Matériels et méthodes Les urolithines A et B (UA et UB, 1–10μM, Sigma-Aldrich) ont été testées séparément sur des cultures primaires de cellules CD56+, isolées à partir de biopsies musculaires prélevées post-mortem au niveau du vastus lateralis de 6 hommes et 3 femmes (âgés entre 55–96 ans) et différentiées en myotubes. Après 24h d’incubation, l’ARNm extrait des cultures des 9 patients a été séquencé par la technique de RNA-seq pour l’obtention du transcriptome. L’analyse différentielle a été réalisée à l’aide de DESeq2 (R). Certains gènes cibles ont ensuite été validés par RT-qPCR en dose–réponse sur 4 patients. Résultats Après 24h de traitement et à la concentration de 5μM, UA et UB modifiaient significativement l’expression de 1779 et 319 gènes, respectivement (p-value ajustée de 0,01 et Log2FoldChange |>0,32|). Parmi les gènes les plus modulés, nous avons retrouvé des gènes impliqués dans la différenciation des myoblastes en myotubes. Ainsi, l’UA augmentait l’expression de NOTCH1 (+73 %), MYMX (+70 %), PANX1 (+50 %), MSTN (+64 %) et inversement diminuait FGF9 (−75 %), MRLN (−33 %) et ICAM5 (−52 %). Quant à l’UB, elle diminuait IGFN1 (−75 %), TGFBI (−60 %), STC2 (−35 %) et inversement, augmentait TGM2 (+59 %). Nous avons également observé la modulation de gènes impliqués dans le processus inflammatoire. Ainsi, LIF était augmenté de 80 % par l’UA, et PTGS1 était diminué de 41 % par l’UA et de 43 % par l’UB. L’UA et l’UB avait aussi un effet opposé sur l’IL17B, une cytokine impliquée dans la régénération tissulaire mais dont le rôle reste à définir dans le muscle. Cette dernière était diminuée de 49 % par l’UA et à l’inverse, augmentée de 45 % par l’UB. Enfin, parmi ces cibles, nous avons validé en dose–réponse, la modulation de l’expression de NOTCH1, MYMX, FGF9, ICAM5, STC2, PTGS1, et IL17B. Discussion Aux concentrations plasmatiques, l’UA semble plus active que l’UB. Elle favorise le processus de différenciation des myoblastes en myotubes. Parallèlement, les urolithines présentent des propriétés anti-inflammatoires, principalement en réduisant la synthèse de PGE2 via PTGS1, mais également pour l’UA, par l’augmentation de LIF. Conclusion Nos données apportent une meilleure compréhension des mécanismes d’action des urolithines et soulignent l’importance du microbiote intestinal dans la santé musculaire.