Singh, Mahavir, George, Akash K., Eyob, Wintana, Homme, Rubens P., Stansic, Dragana, and Tyagi, Suresh C.
Epigenetic DNA methylation (1-carbon metabolism) is crucial for gene imprinting/off-printing that ensures epigenetic memory but also generates a copious amount of homocysteine (Hcy), unequivocally. That is why during pregnancy, expectant mothers are recommended 'folic acid' preemptively to avoid birth defects in the young ones because of elevated Hcy levels (i.e., hyperhomocysteinemia (HHcy)). As we know, children born with HHcy have several musculoskeletal abnormalities, including growth retardation. Here, we focus on the gut-dysbiotic microbiome implication(s) that we believe instigates the '1-carbon metabolism' and HHcy causing growth retardation along with skeletal muscle abnormalities. We test our hypothesis whether high-methionine diet (HMD) (an amino acid that is high in red meat), a substrate for Hcy, can cause skeletal muscle and growth retardation, and treatment with probiotics (PB) to mitigate skeletal muscle dysfunction. To test this, we employed cystathionine [beta]-synthase, CBS deficient mouse ([CBS.sup.+/-]) fed with/without HMD and with/without a probiotic (Lactobacillus rhamnosus) in drinking water for 16 weeks. Matrix metalloproteinase (MMP) activity, a hallmark of remodeling, was measured by zymography. Muscle functions were scored via electric stimulation. Our results suggest that compared to the wild-type, [CBS.sup.+/-] mice exhibited reduced growth phenotype. MMP-2 activity was robust in [CBS.sup.+/-] and HMD effects were successfully attenuated by PB intervention. Electrical stimulation magnitude was decreased in [CBS.sup.+/-] and CBS+/treated with HMD. Interestingly; PB mitigated skeletal muscle growth retardation and atrophy. Collectively, results imply that individuals with mild/moderate HHcy seem more prone to skeletal muscle injury and its dysfunction. Key words: dysbiosis, phosphatidylethanolamine N-methyltransferase, trimethylamine oxide, 1-carbon metabolism, cystathionine [beta]-synthase. La methylation de l'ADN epigenetique (metabolisme du carbone 1) est cruciale pour obtenir l'empreinte et le << offprinting >> genetiques, qui assurent la memoire epigenetique, et produit aussi sans equivoque une importante quantite d'homocysteine (Hcy). C'est la raison pour laquelle on recommande aux femmes enceintes de prendre de l'acide folique en prevention d'anomalies congenitales liees a une augmentation des taux d'Hcy (c.-a-d., a l'hyperhomocysteinemie (Hhcy)). Comme on le sait, les enfants nes avec une HHcy presentent plusieurs anomalies musculosquelettiques, y compris un retard de croissance. Ici, nous nous centrons sur le ou les roles du microbiome dysbiotique de l'intestin que l'on croit etre l'instigateur du << metabolisme du carbone 1 >> et de l'HHcy menant a un retard de croissance avec anomalies musculosquelettiques. Nous mettons a l'epreuve notre hypothese selon laquelle un regime alimentaire a haute teneur en methionine (RHM) (un acide amine dont les concentrations sont elevees dans la viande rouge) comme substrat de l'Hcy peut causer un retard de croissance et de formation du muscle squelettique, et l'administration de probiotiques (PB) peut attenuer le dysfonctionnement du muscle squelettique. Nous nous y sommes employes a l'aide de souris deficientes en cystathionine beta synthase ([CBS.sup.+/-]) auxquelles etait administre un RHM ou non, et avec ou sans probiotiques (Lactobacillus rhamnosus) dans l'eau de consommation pendant 16 semaines. Nous avons mesure l'activite des metalloproteinases matricielles (MMP), un element essentiel du remodelage, a l'aide de la zymographie. Nous avons note le fonctionnement des muscles a l'aide de la stimulation electrique. Nos resultats laissent entrevoir que les souris [CBS.sup.+/-] auraient presente un phenotype de croissance moins marque que les souris de type sauvage. L'activite de la MMP-2 etait robuste chez les souris [CBS.sup.+/-] et nous parvenions a attenuer les effets de l'administration d'un RHM a l'aide de PB. L'amplitude de la stimulation electrique diminuait chez les souris [CBS.sup.+/-] comme chez les souris [CBS.sup.+/-] auxquelles etait administre un RHM. Il est interessant de noter que les PB permettaient d'attenuer le retard de croissance et l'atrophie du muscle squelettique. Collectivement, les resultats laissent entendre que des sujets presentant une HHcy legere ou moderee sembleraient plus susceptibles de presenter des lesions des muscles squelettiques, ainsi que leur dysfonctionnement. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : dysbiose, phosphatidylethanolamine N-methyltransferase, oxyde de trimethylamine, metabolisme du carbone 1, cystathionine [beta]-synthase., Introduction Although deaths from cardiovascular diseases are declining, the number of risk factors such as cholesterol, sugar, insulin, and oxidative stress are not changing significantly (Friedman 2013; Krzyminiewski et al. [...]