CE17 - Recherche translationnelle en santé

Signatures individuelles des coordinations musculaires et leur rôle dans le développement de troubles musculo-squelettiques – COMMODE

Signatures individuelles des coordinations musculaires et leur rôle dans le développement de troubles musculo-squelettiques

Ce projet teste l’hypothèse que chaque individu possède ses propres stratégies de coordination musculaire. Chaque stratégie aurait des effets mécaniques spécifiques sur le système musculo-squelettique. Ainsi, certains individus seraient plus à risque de développer des troubles musculo-squelettiques que d’autres.

Enjeux et Objectifs

Ce projet teste l’hypothèse que chaque individu possède ses propres stratégies de coordination musculaire. Chaque stratégie aurait des effets mécaniques spécifiques sur le système musculo-squelettique. Ainsi, certains individus seraient plus à risque de développer des troubles musculo-squelettiques que d’autres. Cette hypothèse a été présentée dans un article invité et publié par notre équipe (Hug et Tucker., 2017). L’objectif de ce projet est :<br />- Objectif 1 : Identifier les stratégies individuelles de coordination musculaire (ou signatures) chez une population de sujets sains.<br />- Objectif 2 : Déterminer si les stratégies de coordination musculaire sont différentes chez une population de sujets atteints du syndrome fémoro-pattellaire (2.1) et si ces stratégies sont associées à la résolution des symptômes/récupération (2.2).<br />- Objectif 3 : Déterminer si les stratégies de coordination musculaire sont différentes chez une population de sujets atteints d’une tendinite du tendon d’Achille (3.1) et si ces stratégies sont associées à la résolution des symptômes/récupération (3.2).

Ce projet est à la croisée de la recherche fondamentale et clinique. Notre approche pluridisciplinaire considère quatre éléments clefs :
- Nous utiliserons des outils d’apprentissage automatique (intelligence artificielle ; priorité stratégique de l’état) pour tester l’existence de signatures individuelles des coordinations musculaires;
- En complément de l’électromyographie nous utiliserons une méthode simple et peu onéreuse qui nous permettra, pour la première fois, de mesurer l’architecture musculaire (volume, longueur des fascicules) chez une large cohorte de sujets ;
- Les études se focaliseront sur deux troubles musculo-squelettiques (tendinopathie d’Achille et syndrome fémoro-patellaire), qui représentent une cause majeure de douleur chronique. Le fait d’étudier des pathologies qui affectent des tissus différents (articulation, tendon) facilitera le transfert des résultats à d’autres pathologies ;
- Puisque l’incidence et la prévalence des troubles musculo-squelettiques sont sexe-dépendantes, nous recruterons des hommes et des femmes.

1) Nous avons montré que chaque individu possède sa propre signature du mouvement
2) Nous avons développé une approche pour mettre en évidence cette signature
3) Nous avons développé une approche pour quantifier la commande nerveuse et donc pour étudier ces signatures à l'échelle de la commande nerveuse
4) Nous avons montré que des patients atteints d'une tendinopathie d'Achilles possèdent des coordinations musculaires différentes de sujets asymptomatiques.

- Tâche 1 : L'ensemble des objectifs ont été remplis; nous avons ajouté un objectif supplémentaire pour aller plus loin dans notre compréhension des signatures du mouvement

- Tâche 2 : 50% a été réalisé. Les données ont été collectées et sont en cours d'analyse. Un article va être soumis fin 2021.

- Tâche 3 : 75 % a été réalisé.
Nous avons publié un article et attendons la réouverture des frontières australiennes pour collecter des données supplémentaires.

Chaque individu est unique. Il possède des caractéristiques qui permettent de l’identifier, renvoyant ainsi à la notion de signature. De manière surprenante, dans le contexte clinique, les différences dans la manière dont les individus effectuent un mouvement ou dont ils répondent à un traitement sont souvent ignorées. Plusieurs domaines partagent la même conviction : les approches qui rapportent des données moyennes pour une population sont obsolètes, notamment dans un contexte où la médecine de précision se développe.

Les coordinations musculaires sont définies comme la distribution des forces entre les muscles pour produire un mouvement. Compte tenu de la redondance du système musculo-squelettique, il y a théoriquement une infinité de coordinations musculaires possibles pour réaliser un même mouvement, même simple. Des approches non personnalisées pourraient néanmoins conduire à la conclusion que tous les individus adoptent la même stratégie.

Ce projet teste l’hypothèse que chaque individu possède ses propres stratégies de coordination musculaire. Chaque stratégie aurait des effets mécaniques spécifiques sur le système musculo-squelettique. Ainsi, certains individus seraient plus à risque de développer des troubles musculo-squelettiques que d’autres. Cette hypothèse a été présentée dans un article invité et publié par notre équipe (Hug et Tucker., 2017). L’objectif de ce projet est :
- Objectif 1 : Identifier les stratégies individuelles de coordination musculaire (ou signatures) chez une population de sujets sains.
- Objectif 2 : Déterminer si les stratégies de coordination musculaire sont différentes chez une population de sujets atteints du syndrome fémoro-pattellaire (2.1) et si ces stratégies sont associées à la résolution des symptômes/récupération (2.2).
- Objectif 3 : Déterminer si les stratégies de coordination musculaire sont différentes chez une population de sujets atteints d’une tendinite du tendon d’Achille (3.1) et si ces stratégies sont associées à la résolution des symptômes/récupération (3.2).

Ce projet est à la croisée de la recherche fondamentale et clinique. Notre approche pluridisciplinaire considère quatre éléments clefs :
- Nous utiliserons des outils d’apprentissage automatique (intelligence artificielle ; priorité stratégique de l’état) pour tester l’existence de signatures individuelles des coordinations musculaires;
- En complément de l’électromyographie nous utiliserons une méthode simple et peu onéreuse qui nous permettra, pour la première fois, de mesurer l’architecture musculaire (volume, longueur des fascicules) chez une large cohorte de sujets ;
- Les études se focaliseront sur deux troubles musculo-squelettiques (tendinopathie d’Achille et syndrome fémoro-patellaire), qui représentent une cause majeure de douleur chronique. Le fait d’étudier des pathologies qui affectent des tissus différents (articulation, tendon) facilitera le transfert des résultats à d’autres pathologies ;
- Puisque l’incidence et la prévalence des troubles musculo-squelettiques sont sexe-dépendantes, nous recruterons des hommes et des femmes.

Ce projet devrait marquer un changement de paradigme dans lequel les différences inter-individuelles seront considérées comme des informations utiles plutôt que comme du "bruit" . Si les stratégies de coordination prédisposent au développement ou la non-résolution des symptômes, nous pourrons identifier les sujets "à risque" et introduire un programme de prévention personnalisé. Ce projet, est une première étape vers une étude clinique prospective qui pourrait être co-financée par le PHRC.

A noter que ce projet a été soumis en 2018 et classé 2nd sur liste d’attente. Cette (re)soumission intègre la réponse aux commentaires des experts/du comité formulés en 2018, ainsi que des résultats préliminaires récents qui appuient nos hypothèses.

Coordination du projet

François HUG (Laboratoire Motricité Humaine, Experstise, Sport, Santé LAMHESS - UNIVESITE CÖTE D'AZUR)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LAMHESS - UCO Laboratoire Motricité Humaine, Experstise, Sport, Santé LAMHESS - UNIVESITE CÖTE D'AZUR
MIP MOTRICITÉ, INTERACTIONS, PERFORMANCE
The University of Queensland / Motor Control and Pain research
MPR locomotrice respiratoire CHU de Nantes / Service de MPR locomotrice respiratoire
LS2N Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes

Aide de l'ANR 249 155 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2019 - 42 Mois

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