Percer les mystères de l’angiogenèse induite par l’exercice physique
Nous savons tous que l’exercice physique est bon pour le corps et la santé. Mais saviez-vous que lorsque vous courez ou que vous tirez des paniers, vous créez également de nouveaux vaisseaux sanguins? «Les muscles en mouvement ont besoin de davantage de sang et, pour l’obtenir, ils développent davantage de vaisseaux, un processus appelé angiogenèse», explique Katrien De Bock, professeure de sciences de l’exercice et de la santé à l’ETH Zurich. «En réalité, l’exercice physique est l’une des très rares circonstances physiologiques dans lesquelles des vaisseaux sanguins fonctionnels se forment.» Bien qu’il s’agisse d’une fonction corporelle aussi importante, nous connaissons étonnamment peu les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents de l’angiogenèse. «Comprendre cela nous permettrait de travailler à l’amélioration systématique de l’approvisionnement en sang des muscles des patients», explique Katrien De Bock.
Métaboliquement mieux préparé pour l’angiogenèse
Considérant les implications que ces connaissances pourraient avoir pour les patients souffrant de diabète ou d’occlusions artérielles et pour les receveurs de greffes d’organes, Katrien De Bock a entrepris de percer les mystères de l’angiogenèse. Avec le soutien du projet MusEC, financé par l’UE, son équipe a étudié la façon dont les cellules endothéliales musculaires reprogramment leur métabolisme pendant l’angiogenèse induite par l’exercice. «Nous avons constaté une remarquable diversité métabolique au sein des cellules endothéliales musculaires», fait remarquer Katrien De Bock. Plus précisément, l’équipe a découvert une sous-population endothéliale qui se distingue par la présence d’une protéine régulatrice appelée ATF4. Selon Katrien De Bock, cette sous-population est métaboliquement mieux préparée à l’angiogenèse. «On pourrait caractériser ces cellules endothéliales comme étant en veille, toujours prêtes à s’activer et à commencer à former de nouveaux vaisseaux dès que vous passez à l’action et commencez à faire de l’exercice», explique-t-elle. Les chercheurs ont également étudié comment les cellules endothéliales des muscles pouvaient exploiter leur métabolisme pour communiquer, ou dialoguer, avec leur microenvironnement. «Alors que nous avions initialement émis l’hypothèse que les cellules endothéliales communiquaient également avec les fibres musculaires, nous avons découvert qu’elles s’appuyaient en fait sur leur composition hautement glycolytique pour diriger la régénération musculaire», explique Katrien De Bock. «Elles y parviennent en déterminant la polarisation fonctionnelle des macrophages, les principaux effecteurs immunitaires situés à l’intérieur d’un muscle.»
Vers le développement de thérapies régénératives
Bien que le projet MusEC, soutenu par le Conseil européen de la recherche, ait permis de mieux comprendre comment les vaisseaux sanguins se forment dans les muscles au cours de l’angiogenèse, de nombreuses questions demeurent. «Je suis fermement convaincue qu’une meilleure compréhension de l’angiogenèse induite par l’exercice est la clé du développement de thérapies régénératives pour les pathologies dans lesquelles une angiogenèse déficiente joue un rôle crucial» fait remarquer Katrien De Bock. S’étant imposé comme un centre d’expertise dans l’étude de la diaphonie cellulaire et du métabolisme musculaire, le laboratoire de Katrien De Bock prévoit d’étendre les travaux réalisés au cours du projet. «Notre découverte de l’interaction étroite entre les cellules endothéliales et les macrophages a ouvert une toute nouvelle voie de recherche que nous aimerions explorer plus avant dans un avenir proche» conclut-elle.
Mots‑clés
MusEC, muscles, angiogenèse, vaisseaux sanguins, thérapies régénératives, diabète, occlusions artérielles, transplantation d’organes, cellules endothéliales musculaires, métabolisme, régénération musculaire
