Interactions mitochondrie/réticulum

sarcoplasmique dans la toxicité

musculaire des statines

Sirvent P1,2,3,, Fabre O1, Raynaud E1,2,3, Hillaire-BuysD3,Lacampagne A4, Mercier J1,2,3

1, Service de Physiologie Clinique – CHRU MONTPELLIER2, EA 4202 – ERI 25 « Muscle et Pathologies » Université Montpellier1 et INSERM3, Service de Pharmacologie Médicale et Toxicologie – CHRU MONTPELLIER4, U637 « Physiopathologie cardiovasculaire » INSERM

• Statines :-inhibiteur Hydroxy-3-Méthyl Glutaryl Coenzyme A(HMG-CoA) réductase-classe médicamenteuses la plus prescritepour le traitement des hypercholestérolémies

• Toxicité musculaire:-2001 : retrait de la cérivastatine (Hodel 2002)-Rhabdomyolyse 0,1% -Myalgies, crampes, fatigabilité ou intolérance à l’effort 2 à 7% (Evans et Rees 2002)

-Elévation variable des CK - Myopathie chronique à bas bruit (Grundy 2002)

Mécanismes physiopathologiques de la

myotoxicité des statine

� Effets délétères sur la mitochondrie- � synthèse ubiquinone (Schalke et coll 1992)

- Apoptose (Mutoh et coll 1999)

- Anomalies histoenzymologiques (Gambelli et coll 2004)

� Perturbation de l’homéostasie calcique- Altération du couplage excitation-contraction

(Baker et Tarnoplosky 2001)

Effet d’une application aiguë de statine sur

une fibre humaine chargée en fluo-3

Sirvent et coll 2005

Perméabilisation Indicateur

Confocal

Biopsie musculaire

Microscopeconfocal

Effet d’une application aiguë de statine sur

une fibre humaine chargée en fluo-3

Sirvent et coll 2005

4 min

Simvastatin Acid form (200 µM)

∆∆ ∆∆F/F

= 0

.4

Phénotype musculaire?

1 ∆∆ ∆∆F

/F0.

2 ∆∆ ∆∆F

/F

10 min

10 min

Simvastatin (200 µM)

Simvastatin (200 µM)

Rat EDL

Rat Soleus

A

B

Sirvent et coll 2005

Effet dépendant du réticulum?

Ca2+R.S.Ca2+Ca2+ Ca2+

Ca2+

RyR

Ca2+

SERCA

Ca2+Ryanodine 100 µM

CPA 20 µM

CPA: acide cyclopiazonique

Sirvent et coll 2005

Effets d’une application aiguë de statine sur

une fibre musculaire chargée en Rhod-2 et

Fluo-3

F/F

0=

0.3

300 s

Simvastatin (200 µM)

Sirvent et coll 2005

Rhod-2Ca2+ mito

Fluo-3Ca2+ RS

Fonction mitochondriale?

012345678

0 500 1000 1500 2000ADP, µM

Co

nso

mm

atio

n d

'oxy

gèn

eµ

mo

l/min

/g

Vmax

Glutamate/malate (+)Pyruvate/malate (+)Palmitate (+)

Succinate (+)Rotenone (-)

Antimycine (-)

TMPD/ascorbate (+)

Oxygraphie mitochondriale

Octanoate (+)

Sirvent et coll 2005

Fonction mitochondriale?Pyruvate Palmitate

Sirvent et coll 2005

Fonction mitochondriale?

Sirvent et coll 2005

Synthèse

Crampes, MyalgiesAlteration de la fonction mitochondrialeApoptose

T-T

ubul

eSarcolemme

PTPNCE

SR

Ca2+

RyR1

SERCA

Mitochondrie

Ca2+

Ca2+

STATINES ����

∆Ψ∆Ψ∆Ψ∆Ψ

Sirvent et coll 2008

Altérations de la fonction mitochondriale

et perturbations de l’homéostasie calcique

dans le muscle de patients traités au long

cours par statine?

Méthode30 sujets – sexe masculin – 40 à 60 ans

activité physique < 2h/S

10 sujets contrôlesAucun traitement

10 patients traités/statineSymptomatiques

Clinique (Myalgie, crampes…)Biologique (CK > 200 UI/L ou LDH > 450 UI/L)

10 patients traités/statineAsymptomatiques

Méthode

Epreuve d’effort maximale

VO2maxPotentiel redox cytoplasmique Lactate/PyruvatePotentiel redox mitochondrial βOH/AACPK et LDHMyoglobinémie

Biopsie musculaire

Oxygraphie mitochondriale

Microscopie confocale

Méthode

012345678

0 500 1000 1500 2000ADP, µM

Co

nso

mm

atio

n d

'oxy

gèn

eµ

mo

l/min

/g

Vmax

Glutamate/malate (+)Pyruvate/malate (+)

Succinate (+)Rotenone (-)

Antimycine (-)

TMPD/ascorbate (+)

Oxygraphie mitochondriale

Octanoate (+)

Méthode

Microscopie confocale

Informations surle relargage de[Ca2+] du RS

Fréquence

Amplitude

Temps de montée

Étalement dans l ’espaceDécours

RésultatsContrôles

(n=9)Asymptomatiques

(n=10)Symptomatiques

(n=9)

Voorips

VO2maxml/kg/mn

VO2max% théorique

Myoglobinémieµg/l

6,7 ± 1,4

42,9 ± 1,6

123 ± 5,8

29 ± 2,9

9,5 ± 1,6

31,9 ± 1,1**

113 ± 2,8

47,1 ± 4,7*

5,8 ± 1,0

31,7 ± 2,2**

107 ± 5,1

34,7 ± 3,2

Lactate/Pyruvate et βOH/AA : NSCPK et LDH: NS

*P<0,05**P<0,01

Résultats

��

�

�

�

�

�

Glutamate Octanoate Pyruvate Succinate TMPD-Ascorbate

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

Vm

ax(µ

mol

/min

/g)

Contrôles

Statines - Asymptomatiques

Statines - Symptomatiques

*P<0,05

Oxygraphie mitochondriale

Résultats

Fréquence des sparks Ca 2+

0

0,0005

0,001

0,0015

0,002

0,0025

0,003

Evè

nem

ents

/µ

m/s

Contrôles

Statines - Asymptomatiques

Statines - Symptomatiques

�

*P<0,05

Résultats

Amplitude des sparks Ca 2+

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

∆F

/F Contrôles

Statines - Asymptomatiques

Statines - Symptomatiques

Conclusion

� Confirmation chez des patients traités par statine des effets observés in vitro.

� La simvastatine altère la fonction mitochondriale et l’homéostasie calcique dans le muscle.

� Ces altérations sont probablement à l’origine des myalgies, des crampes et de l’intolérance à l’effort.

� Une intolérance musculaire aux statines doit être analysée en fonction du rapport bénéfice cardiovasculaire / risque musculaire.

Remerciements

Promotion de l’étude

Université Montpellier I

Financement