L’exercice physique améliore l’élimination des protéines toxiques des muscles

exercice-physique-santé-newstrotteur

Une étude publiée dans Scientific Reports par des chercheurs de l’Université de São Paulo (USP) au Brésil, en partenariat avec des collègues américains et norvégiens, montre que l’absence de stimulus musculaire se traduit par une accumulation insuffisante de protéines dans les cellules musculaires. conduit par conséquent à une faiblesse musculaire ou à une perte de poids.

Ceci est une condition typique de dysfonction musculaire qui affecte les personnes âgées ou les personnes souffrant de lésions du nerf sciatique, ce qui est généralement vérifié chez les patients alités ou les travailleurs qui passent de longues heures assis.

Des chercheurs ont découvert que cette accumulation était due à une altération de l’autophagie, la machinerie cellulaire responsable de l’identification et de l’élimination des protéines et des toxines endommagées. L’analyse d’un groupe de rats soumis à un régime d’exercices aérobiques antérieur à la blessure a permis aux scientifiques de démontrer que l’exercice physique peut maintenir le système autophagique amorcé et faciliter son activité si nécessaire, comme dans le cas de dysfonctionnement musculaire dû à la manque de stimulus.

« L’exercice quotidien sensibilise le système autophagique, facilitant l’élimination des protéines et des organites qui ne sont pas fonctionnels dans les muscles. L’élimination de ces composants dysfonctionnels est très importante: lorsqu’ils s’accumulent, ils deviennent toxiques et contribuent à la dégradation des cellules musculaires et à la mort. » a déclaré Julio Cesar Batista Ferreira, professeur à l’Institut des sciences biomédicales de l’Université (ICB-USP) et chercheur principal de l’étude.

Ferreira a proposé une analogie pour aider à expliquer l’autophagie des cellules musculaires. « Imaginez que les muscles fonctionnent comme un réfrigérateur, qui a besoin d’électricité pour fonctionner. Si ce signal cesse parce que vous retirez la prise du réfrigérateur ou bloquez les neurones qui innervent les muscles, vous trouvez rapidement que la nourriture dans le réfrigérateur le réfrigérateur et les protéines dans les muscles commenceront à se gâter à des vitesses différentes en fonction de leur composition », a déclaré le chercheur, qui était soutenu par la Fondation pour la recherche de São Paulo – FAPESP.

« A ce stade, un mécanisme d’alerte précoce, présent dans les cellules mais pas encore dans les réfrigérateurs, active le système autophagique, qui identifie, isole et » incinère « le matériel défectueux, empêchant ainsi la propagation des dommages. le bon signal électrique pendant de longues périodes, le mécanisme d’alerte précoce cesse de fonctionner correctement, ce qui contribue à l’effondrement des cellules. « 

Les aliments gâtés dans un réfrigérateur cassé correspondent à des protéines qui, au lieu de fonctionner correctement, forment des agrégats toxiques qui commencent à tuer les cellules. L’autophagie peut isoler ces protéines et les détruire dans les lysosomes, les organites intracellulaires qui dégradent et recyclent les déchets.

« Sans autophagie, un effet de cascade se produit, conduisant à la mort cellulaire », a déclaré Juliane Cruz Campos. Campos a développé une partie de l’étude décrite dans Scientific Reports aucours de sa recherche de doctorat. Première auteure de l’article, elle est actuellement engagée dans une recherche postdoctorale sous la supervision de Ferreira, avec une bourse du FAPESP.

Expérience – méthode

Dans la dernière étude, les rats ont été soumis à une chirurgie de ligature du nerf sciatique, créant un effet équivalent à celui de la compression du nerf sciatique chez l’homme. La douleur qu’elle cause empêche l’individu d’utiliser la jambe touchée et les muscles concernés s’affaiblissent et s’atrophient.

Avant l’intervention chirurgicale, les rats ont été divisés en deux groupes. L’un est resté sédentaire et l’autre a reçu un entraînement consistant à courir à 60% de la capacité aérobie maximale pendant une heure par jour, cinq jours par semaine.

Après quatre semaines d’entraînement, la chirurgie a été réalisée et le dysfonctionnement musculaire induit par une lésion du nerf sciatique s’est révélé moins agressif dans le groupe aérobie que dans le groupe sédentaire. Les paramètres fonctionnels et biochimiques dans les muscles affectés ont également été évalués à cette époque.

« L’entraînement physique augmentait le flux autophagique et réduisait donc les taux de protéines dysfonctionnelles dans les muscles des animaux. En même temps, l’exercice améliorait les propriétés de contractilité du tissu musculaire », a déclaré le boursier FAPESP.

« L’exercice est un stress transitoire qui laisse une mémoire dans l’organisme, dans ce cas via le système autophagique », a expliqué Ferreira. « Lorsque l’organisme est soumis à d’autres types de stress, il est mieux préparé pour réagir et combattre les effets. »

Preuve de concept

Les chercheurs ont réalisé deux autres expériences visant à étudier plus en profondeur le lien entre exercice et autophagie. Une expérience a utilisé des souris dans lesquelles le gène ATG7 associé à l’autophagie était réduit au silence dans le muscle squelettique.

ATG7 code une protéine responsable de la synthèse d’une vésicule appelée autophagosome qui se forme autour des organites dysfonctionnels et les transporte dans le lysosome, où ils sont décomposés et digérés.

Cette expérience a validé l’importance de l’autophagie dans la biologie musculaire car les souris inactivées ATG7 qui n’avaient pas été soumises à une ligature du nerf sciatique présentaient néanmoins un dysfonctionnement musculaire.

Dans l’autre expérience, les muscles de rats atteints de lésions du nerf sciatique et de rats témoins (sans lésion) ont été traités avec un médicament appelé chloroquine, qui inhibe l’autophagie en augmentant le pH lysosomal (alcalinité) et prévient ainsi la dégradation des protéines défectueuses.

« Les tests ont montré moins de force musculaire chez les animaux témoins traités avec le médicament que dans le groupe non traité. La chloroquine n’a aucun effet sur les muscles des rats atteints de lésions sciatiques, prouvant que l’inhibition de l’autophagie est critique de stimulus « , a déclaré Ferreira.

Les chercheurs soulignent que leurs études ne visent pas à trouver un traitement pour la sciatique, l’un des types de douleur les plus courants. L’idée est d’utiliser le modèle expérimental dans des recherches plus approfondies pour comprendre les processus cellulaires impliqués dans le dysfonctionnement musculaire. Cela facilitera le développement de nouveaux médicaments et interventions non pharmacologiques capables de minimiser ou d’inverser un problème de plus en plus grave dans les sociétés contemporaines, à savoir la faiblesse musculaire et l’atrophie due à un manque de mouvement, en particulier chez les personnes âgées.

« Si nous pouvons identifier une molécule qui maintient sélectivement le système autophagique en alerte, de manière similaire à ce qui se passe pendant l’exercice physique, nous pourrions être en mesure de développer un médicament pouvant être administré aux personnes souffrant de dysfonctionnement musculaire. , comme les patients avec des membres immobilisés, les personnes alitées pendant de longues périodes et même les patients atteints de maladies musculaires [dégénératives] », a déclaré M. Ferreira.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Faits divers

Articles récents

Santé

Des études précédentes ont mis en évidence le rôle importan ...

Clifford B. Saper, MD / PhD, directeur du département de ne ...

Les infections à la bactérie Salmonella , souvent causées p ...

Les ingénieurs biomédicaux de l’Université de Duke ont déco ...

plages-cachees-newstrotteur
personnes-incroyables-newstrotteur
endroits-mysterieux-newstrotteur
science-inexpliquees-newstrotteur
mystères_jamais-resolues
hqdefault

Actualité