Skeletal muscle as an experimental model of choice to study tissue aging and rejuvenation.

Skeletal muscle is among the most age-sensitive tissues in mammal organisms. Significant changes in its resident stem cells (i.e., satellite cells, SCs), differentiated cells (i.e., myofibers), and extracellular matrix cause a decline in tissue homeostasis, function, and regenerative capacity. Based on the conservation of aging across tissues and taking advantage of the relatively well-characterization of the myofibers and associated SCs, skeletal muscle emerged as an experimental system to study the decline in function and maintenance of old tissues and to explore rejuvenation strategies. In this review, we summarize the approaches for understanding the aging process and for assaying the success of rejuvenation that use skeletal muscle as the experimental system of choice. We further discuss (and exemplify with studies of skeletal muscle) how conflicting results might be due to variations in the techniques of stem cell isolation, differences in the assays of functional rejuvenation, or deciding on the numbers of replicates and experimental cohorts

Rejuvenation of brain, liver and muscle by simultaneous pharmacological modulation of two signaling determinants, that change in opposite directions with age.

We hypothesize that altered intensities of a few morphogenic pathways account for most/all the phenotypes of aging. Investigating this has revealed a novel approach to rejuvenate multiple mammalian tissues by defined pharmacology. Specifically, we pursued the simultaneous youthful in vivo calibration of two determinants: TGF-beta which activates ALK5/pSmad 2,3 and goes up with age, and oxytocin (OT) which activates MAPK and diminishes with age. The dose of Alk5 inhibitor (Alk5i) was reduced by 10-fold and the duration of treatment was shortened (to minimize overt skewing of cell-signaling pathways), yet the positive outcomes were broadened, as compared with our previous studies. Alk5i plus OT quickly and robustly enhanced neurogenesis, reduced neuro-inflammation, improved cognitive performance, and rejuvenated livers and muscle in old mice. Interestingly, the combination also diminished the numbers of cells that express the CDK inhibitor and marker of senescence p16 in vivo. Summarily, simultaneously re-normalizing two pathways that change with age in opposite ways (up vs. down) synergistically reverses multiple symptoms of aging

Characterization of progenitor cells expressing aldehyde dehydrogenase (ALDH) in healthy and dystrophic models

La thérapie cellulaire est une envisagée pour traiter des pathologies cardiaques ou squelettiques basée sur la médecine régénérative. Les progéniteurs cellulaires classiquement utilisés (myoblastes ou cellules mésenchymateuses) n'ont démontré qu'une efficacité limitée. Dans ce contexte, notre laboratoire a identifié une nouvelle catégorie de progéniteurs, sur la base de leur activité enzymatique aldéhyde déshydrogénase (ALDH) mise en évidence par un substrat fluorescent, l'Aldéfluor, et en association avec le marqueur CD34. Les ALDH sont impliquées dans le métabolisme et la détoxification des aldéhydes, et constituent un nouveau marqueur des cellules souches. Ce travail de thèse a permis de mieux caractériser les progéniteurs myogéniques (ALDH+/CD34-) et non myogéniques (ALDH+/CD34+), dans différents contextes physiopathologiques. Leur présence dans différents muscles de primates humains ou non humains, leur persistance au cours du vieillissement naturel ou lors d'atteinte par la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) chez l'Homme et dans des modèles animaux, suggèrent une utilisation possible des cellules ALDH+/CD34- pour des développements thérapeutiques ultérieurs. L'étude phénotypique révèle que des marqueurs transmembranaires sont associés à des sous-populations de cellules ALDH myogéniques ou non myogéniques dont la comparaison permettra de proposer de meilleurs candidats de thérapie cellulaire. En parallèle, les caractérisations histologiques et cytologiques ont identifié des sous-populations exprimant des isoenzymes et les analyses d'expressiongénique réalisées ex vivo et en culture suggèrent que certaines sont impliquées dans l'homéostasie musculaires.Cell therapy is a regenerative medicine strategy considered for the treatment of cardiac or skeletal muscle diseases. The cellular progenitors used to date (myoblasts or mesenchymal stem cells) provided mitigated success, thus mandating the identification and characterization of new categories of progenitors. Our laboratory has identified new populations of progenitors, based on their Aldehyde Deshydrogenase activity (ALDH) detectable using the fluorescent substrate Aldefluor, associated with the expression of the CD34 marker. ALDH are involved in metabolism and detoxification of aldehydes, they play important roles in cell survival and differentiation and are considered a new marker of stem cells. The present project allowed characterizing extensively the myogenic (ALDH+/CD34-) and non myogenic (ALDH+/CD34+) progenitors, in several physiopathological contexts and animal models. The presence of ALDH+/CD34- cells in distinct muscle groups in Human and non-human Primates, their persistence through natural ageing and despite the ongoing degenerative process observed in Duchenne muscular dystrophy in Human patients and animal models suggest their future use for therapeutic applications. The phenotypic characterization indicated that membrane markers are associated to myogenic or non myogenic sub-populations of ALDH cells. The comparison on their efficacies in vito and in vivo will allow proposing new candidates for cell therapy. In parallele, histological and cytological analysis identified cell populations expressing isoenzymes The analysis of gene expressions suggested that, at least, some of them are involved in muscle homeostasis in situ or in vitro

Caractérisation des progéniteurs cellulaires exprimant les aldéhydes déshydrogénases (ALDH) dans des modèles sains et dystrophiques

Cell therapy is a regenerative medicine strategy considered for the treatment of cardiac or skeletal muscle diseases. The cellular progenitors used to date (myoblasts or mesenchymal stem cells) provided mitigated success, thus mandating the identification and characterization of new categories of progenitors. Our laboratory has identified new populations of progenitors, based on their Aldehyde Deshydrogenase activity (ALDH) detectable using the fluorescent substrate Aldefluor, associated with the expression of the CD34 marker. ALDH are involved in metabolism and detoxification of aldehydes, they play important roles in cell survival and differentiation and are considered a new marker of stem cells. The present project allowed characterizing extensively the myogenic (ALDH+/CD34-) and non myogenic (ALDH+/CD34+) progenitors, in several physiopathological contexts and animal models. The presence of ALDH+/CD34- cells in distinct muscle groups in Human and non-human Primates, their persistence through natural ageing and despite the ongoing degenerative process observed in Duchenne muscular dystrophy in Human patients and animal models suggest their future use for therapeutic applications. The phenotypic characterization indicated that membrane markers are associated to myogenic or non myogenic sub-populations of ALDH cells. The comparison on their efficacies in vito and in vivo will allow proposing new candidates for cell therapy. In parallele, histological and cytological analysis identified cell populations expressing isoenzymes The analysis of gene expressions suggested that, at least, some of them are involved in muscle homeostasis in situ or in vitro.La thérapie cellulaire est une envisagée pour traiter des pathologies cardiaques ou squelettiques basée sur la médecine régénérative. Les progéniteurs cellulaires classiquement utilisés (myoblastes ou cellules mésenchymateuses) n'ont démontré qu'une efficacité limitée. Dans ce contexte, notre laboratoire a identifié une nouvelle catégorie de progéniteurs, sur la base de leur activité enzymatique aldéhyde déshydrogénase (ALDH) mise en évidence par un substrat fluorescent, l'Aldéfluor, et en association avec le marqueur CD34. Les ALDH sont impliquées dans le métabolisme et la détoxification des aldéhydes, et constituent un nouveau marqueur des cellules souches. Ce travail de thèse a permis de mieux caractériser les progéniteurs myogéniques (ALDH+/CD34-) et non myogéniques (ALDH+/CD34+), dans différents contextes physiopathologiques. Leur présence dans différents muscles de primates humains ou non humains, leur persistance au cours du vieillissement naturel ou lors d'atteinte par la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) chez l'Homme et dans des modèles animaux, suggèrent une utilisation possible des cellules ALDH+/CD34- pour des développements thérapeutiques ultérieurs. L'étude phénotypique révèle que des marqueurs transmembranaires sont associés à des sous-populations de cellules ALDH myogéniques ou non myogéniques dont la comparaison permettra de proposer de meilleurs candidats de thérapie cellulaire. En parallèle, les caractérisations histologiques et cytologiques ont identifié des sous-populations exprimant des isoenzymes et les analyses d'expressiongénique réalisées ex vivo et en culture suggèrent que certaines sont impliquées dans l'homéostasie musculaires

Thérapies cellulaires des cardiopathies

L’insuffisance cardiaque est un problème majeur de santé publique et différentes approches de thérapie cellulaire sont expérimentées pour améliorer la fonction de myocardes défaillants. De nombreux types cellulaires ont été utilisés (myoblastes squelettiques, cellules hématopoïétiques, endothéliales ou mésenchymateuses, cellules d’origine cardiaque…), plus souvent dans des indications d’insuffisance post-ischémique que de cardiomyopathie dilatée génétique. Il est en effet plus aisé de cibler une zone de réparation localisée que l’ensemble du tissu myocardique. De nombreux essais cliniques ont fait état de résultats fonctionnels de faibles ampleurs mais encourageants, dont l’interprétation est souvent limitée par la taille des cohortes et les variabilités biologiques liées aux patients et aux candidats cellulaires. Ces essais ont aussi mis en lumière des mécanismes d’action inattendus, qui changent les concepts et méthodologies de traitement. En effet, les bénéfices proviendraient de sécrétions de facteurs trophiques, plutôt que d’une intégration structurale des cellules au sein du myocarde. Par conséquent, les nouvelles générations d’essais visent à accroître la taille et l’homogénéité des cohortes de patients afin d’améliorer la puissance statistique. Par ailleurs, des études misent sur l’accompagnement et/ou le conditionnement des cellules à l’aide de biomatériaux et/ou de cocktails de cytokines, en vue d’améliorer leur survie et leur fonctionnement. En parallèle, de nombreuses recherches en bio-ingénierie s’intéressent au soutien des cellules, au maintien de la structure du myocarde, à la fabrication ex vivo de tissu cardiaque de substitution, et finalement à la possibilité de remplacer les cellules par leurs produits actifs de sécrétion. Plusieurs dispositifs devraient émerger de ces recherches, dont le choix sera guidé par l’indication médicale

Effets des politiques de gestion et de valorisation de sites naturels sur les trajectoires individuelles et collectives des éleveurs. Application au site de la Chaîne des Puys - Faille de Limagne

International audienceL’agro-pastoralisme façonne les paysages du site de la Chaine des Puys Faille de Limagne. Il ouvre les espaces, rend les formes volcaniques spécifiques visibles et contribue à donner au site son caractère exceptionnel. Cette activité, cruciale pour la gestion du site et soumis à de multiples facteurs d’évolution, a été une cible privilégiée des politiques de gestion menées par le Parc Naturel Régional des Volcans d’Auvergne (PNRVA) et le Conseil Départemental du Puy de Dôme (CD63) . Nous avons donc analysé le rôle de ces organisations dans l’orientation des systèmes d’élevage du site de manière à évaluer dans quelles mesures les modalités de mise en œuvre des politiques de gestion sur le site UNESCO Chaîne des Puys Faille de Limagne orientent les trajectoires individuelles des éleveurs ainsi que les trajectoires collectives de gestion des estives . En s'inspirant de la méthode des narrations quantifiées nous avons mené 29 entretiens sur des récits des trajectoires individuelles et collectives (récit croisées sur 4 estives) avec relances destinées à préciser relations interpersonnelles ou les ressources de médiation mobilisées au cours des situations d’accès aux ressources. Nous avons ainsi pu mettre en avant le rôle prépondérant du PNRVA puis dans un second temps du CD63 dans le maintien des élevages et des estives en particulier grâce à leur mission d'accompagnement et de facilitateur d'accès au foncier

Making gene editing a therapeutic reality [version 1; referees: 2 approved]

This review discusses current bottlenecks in making CRISPR-Cas9-mediated genome editing a therapeutic reality and it outlines recent strategies that aim to overcome these hurdles as well as the scope of current clinical trials that pioneer the medical translation of CRISPR-Cas9. Additionally, this review outlines the specifics of disease-modifying gene editing in recessive versus dominant genetic diseases with the focus on genetic myopathies that are exemplified by Duchenne muscular dystrophy and myotonic dystrophies

The discrimination of voice cues in simulations of bimodal electro-acoustic cochlear-implant hearing

International audienc

Skeletal muscle as an experimental model of choice to study tissue aging and rejuvenation.

Skeletal muscle is among the most age-sensitive tissues in mammal organisms. Significant changes in its resident stem cells (i.e., satellite cells, SCs), differentiated cells (i.e., myofibers), and extracellular matrix cause a decline in tissue homeostasis, function, and regenerative capacity. Based on the conservation of aging across tissues and taking advantage of the relatively well-characterization of the myofibers and associated SCs, skeletal muscle emerged as an experimental system to study the decline in function and maintenance of old tissues and to explore rejuvenation strategies. In this review, we summarize the approaches for understanding the aging process and for assaying the success of rejuvenation that use skeletal muscle as the experimental system of choice. We further discuss (and exemplify with studies of skeletal muscle) how conflicting results might be due to variations in the techniques of stem cell isolation, differences in the assays of functional rejuvenation, or deciding on the numbers of replicates and experimental cohorts