Molecular mechanics of diaphragmatic myosin from a mouse model of Duchenne muscular dystrophy

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a genetic disorder characterized by the absence of dystrophin in the muscle cell membranes, rendering them susceptible to mechanical damage. DMD leads to respiratory or cardiac muscle failure and death. We hypothesized that alterations in contractile protein function contribute to DMD muscle weakness. We measured muscle strip stress, myosin heavy chain (MHC) isoform composition, velocity (ʋmax) of actin propulsion by myosin, and relative myosin force in control and mdx mouse (C57Bl/10) diaphragms. Stress was statistically smaller for mdx (0.23kg/cm2±0.11; mean±SE) than control (0.69kg/cm2±0.01) whereas the MHC isoform composition was not statistically different (type I: p=0.423, type IIa/IIx: p=0.804, type IIb: p=0.401). υmax of mdx myosin (1.24µm/s±0.07) was not statistically different from control (1.37µm/s±0.12; p=0.353). Relative myosin force was not statistically different between control and mdx myosin (p=0.932). Thus, alterations in myosin molecular function do not contribute to the weakness of the mdx mouse diaphragm.La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique caracterisée par un manque de dystrophine dans la membrane des cellules musculaires, les rendant susceptibles au dommage mécanique. La mort survient suite à l'insuffisance des muscles cardiaques ou respiratoires. Notre hypothèse est que des altérations au niveau des protéines contractiles jouent un rôle dans la faiblesse musculaire de la DMD. Dans cette étude, nous avons mesuré le stress généré par des faisceaux musculaires, la composition des isoformes de la chaîne lourde de myosine (MHC), la vélocité (υmax) de propulsion de l'actine par la myosine, et la force relative de la myosine de diaphragme de souris control et mdx (C57Bl/10). Nous avons observé que le stress est statistiquement plus petit pour la souris mdx (0.23±0.11; moyenne±SE) que pour le control (0.69±0.01), mais que la composition de MHC n'est pas statistiquement différente (type I: p=0.423, type IIa/IIx: p=0.804, type IIb: p=0.401). υmax de la myosine mdx (1.24µm/s±0.07) n'est pas statistiquement différente du control (1.37µm/s±0.12; p=0.353). La force relative n'est pas statistiquement différente entre la myosine control et mdx (p=0.932). Donc des altérations de la fonction moléculaire de la myosine ne contribuent pas à la faiblesse du diaphragme de la souris mdx