-[H.sup.+] exchanger and proton channel in heart failure associated with Becker and Duchenne muscular dystrophies

Cardiomyopathy is found in patients with Duchenne (DMD) and Becker (BMD) muscular dystrophies, which are linked muscle diseases caused by mutations in the dystrophin gene. Dystrophin defects are not limited to DMD but are also present in mild BMD. The hereditary cardiomyopathic hamster of the UM-X7.1 strain is a particular experimental model of heart failure (HF) leading to early death in muscular dystrophy (dystrophin deficiency and sarcoglycan mutation) and heart disease ([delta]-sarcoglycan deficiency and dystrophin mutation) in human DMD. Using this model, our previous work showed a defect in intracellular sodium homeostasis before the appearance of any apparent biochemical and histological defects. This was attributed to the continual presence of the fetal slow sodium channel, which was also found to be active in human DMD. Due to muscular intracellular acidosis, the intracellular sodium overload in DMD and BMD was also due to sodium influx through the sodium-hydrogen exchanger NHE-1. Lifetime treatment with an NHE-1 inhibitor prevented intracellular [Na.sup.+] overload and early death due to HF. Our previous work also showed that another proton transporter, the voltage-gated proton channel (Hv1), exists in many cell types including heart cells and skeletal muscle fibers. The Hv1 could be indirectly implicated in the beneficial effect of blocking NHE-1. Key words: Becker muscular dystrophy, Duchenne muscular dystrophy, heart failure, NHE-1, proton channel. On peut observer une cardiomyopathie chez des patients atteints de dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) ou de Becker (DMB). Cette atteinte est liee a des maladies musculaires causees par des mutations dans le gene de la dystrophine. Les defauts dans la dystrophine sont presents dans la DMD, mais dans la DMB legere aussi. Le hamster de la souche UM-X7.1, atteint de cardiomyopathie hereditaire, constitue un modele experimental particulier d'insuffisance cardiaque (IC) menant a une mort precoce en cas de dystrophie musculaire (carence en dystrophine et mutation dans le gene de la sarcoglycane) et de maladie cardiaque (carence en [delta]-sarcoglycane et mutation dans le gene de la dystrophine) chez des humains atteints de DMD. A l'aide de ce modele, nos travaux precedents ont montre un defaut dans l'homeostasie du sodium intracellulaire avant l'apparition de tout defaut biochimique ou histologique apparent. Nous avons attribue ce phenomene a la presence continuelle de canaux sodiques lents fetaux, que l'on a aussi retrouves sous une forme active dans la DMD chez l'humain. En raison de l'acidose intracellulaire musculaire, la surcharge intracellulaire de sodium dans la DMD et la DMB etait aussi causee par le passage de sodium par l'echangeur sodium-hydrogene NHE-1. Le traitement a vie avec un inhibiteur du NHE-1 permettait de prevenir la surcharge intracellulaire de [Na.sup.+] et le deces precoce cause par l'IC. Nos travaux precedents ont aussi montre que le Hv1 (canal a protons dependant du voltage), un autre transporteur de protons, existe dans de nombreux types cellulaires, y compris les cellules cardiaques et les fibres de muscle squelettique. Le Hv1 pourrait jouer un role indirect dans les effets avantageux de l'inhibition du NHE-1. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: dystrophie musculaire de Becker, dystrophie musculaire de Duchenne, insuffisance cardiaque, NHE-1, canal a protons.
Introduction Early death from heart failure (HF) is a major growing health problem in North America (Blair et al. 2013; Danielsen et al. 2017). There were nearly 5.7 million US [...]