Geoffrey Teixeira, Emilie Delaune, Qing Zhang, Théophile Ohlmann, Daniel Taillandier, Laetitia Mazelin, Michel Ovize, Anne-Sophie Nicot, Baptiste Panthu, Yann-Gaël Gangloff, Geneviève Derumeaux, Lionel A. Tintignac, Laurent Schaeffer, Edwige Belotti, Dominique Baas, Valérie Risson, Institut NeuroMyoGène (INMG), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de biologie et modélisation de la cellule (LBMC UMR 5239), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Contrôle traductionnel des ARNm eucaryotes et viraux – Translational control of Eukaryotic and Viral RNAs, Centre International de Recherche en Infectiologie - UMR (CIRI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamique Musculaire et Métabolisme (DMEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM), Departments of Neurology and Biomedicine, Neuromuscular Research Center, Basel University Hospital, Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hospices Civils de Lyon (HCL), Unité de Nutrition Humaine - Clermont Auvergne (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Service d'Anatomie et Cytologie Pathologiques, CHU Amiens-Picardie, Apoptose Cancer et Développement, Institut de génétique et biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Aix Marseille Université (AMU), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), CINTRA / SEEE Nanyang Technological University, Nanyang Technological University [Singapour], Laboratoire de Biologie Moléculaire de la Cellule (LBMC), Service de Cardiologie, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Hôpital Henri Mondor-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12), Virologie humaine, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-IFR128-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), UMR 5310, U1217, Institut NeuroMyoGene, Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), University Hospital Basel [Basel], Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de Nutrition Humaine (UNH), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université, École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) more...
Mechanistic target of rapamycin (mTOR) is a central regulator of cell growth, proliferation, survival and metabolism, as part of mTOR complex 1 (mTORC1) and mTORC2. While partial inhibition of mTORC1 using rapamycin was shown to be cardioprotective, genetic studies in mouse models revealed that mTOR is essential for embryonic heart development and cardiac function in adults. However, the physiological role of mTOR during postnatal cardiac maturation is not fully elucidated. We have therefore generated a mouse model in which cardiac mTOR was inactivated at an early postnatal stage. Mutant mTORcmKO mice rapidly developed a dilated cardiomyopathy associated with cardiomyocyte growth defects, apoptosis and fibrosis, and died during their third week. Here, we show that reduced cardiomyocyte growth results from impaired protein translation efficiency through both 4E-BP1-dependent and -independent mechanisms. In addition, infant mTORcmKO hearts displayed markedly increased apoptosis linked to stretch-induced ANKRD1 (Ankyrin repeat-domain containing protein 1) up-regulation, JNK kinase activation and p53 accumulation. Pharmacological inhibition of p53 with pifithrin-α attenuated caspase-3 activation. Cardiomyocyte death did not result from activation of the MST1/Hippo pro-apoptotic pathway as reported in adult rictor/mTORC2 KO hearts. As well, mTORcmKO hearts showed a strong downregulation of myoglobin content, thereby leading to a hypoxic environment. Nevertheless, they lacked a HIF1α-mediated adaptive response, as mTOR is required for hypoxia-induced HIF-1α activation. Altogether, our results demonstrate that mTOR is critically required for cardiomyocyte growth, viability and oxygen supply in early postnatal myocardium and provide insight into the molecular mechanisms involved in apoptosis of mTOR-depleted cardiomyocytes. more...