L'exercice profite aux muscles et au système immunitaire
L'objectif du projet SWIMFIT (Zebrafish as novel model for exercise-enhanced skeletal and cardiac muscle growth and immune functioning) était de démontrer les mécanismes sous-tendant les effets bénéfiques de la nage. Les chercheurs ont mené des expériences pour étudier l'influence de l'exercice sur la croissance du muscle squelettique, du muscle cardiaque et de la fonction immunitaire. Des expériences de nage ont montré une augmentation significative de la section transversale des fibres et de la vascularisation chez le poisson exercé par rapport au poisson non exercé. En outre, le profilage de l'expression génique par analyse de microréseaux a révélé des réseaux transcriptionnels complexes de molécules de signalisation extracellulaires et intracellulaires impliquées dans la régulation de la masse musculaire et de l'angiogenèse. Les résultats ont démontré que l'activité contractile induite par l'exercice chez le poisson zèbre encourage une réponse adaptative coordonnée dans le muscle rapide, conduisant à une augmentation de la masse musculaire et de la vascularisation. SWIMFIT a postulé que ces adaptations phénotypiques étaient le résultat d'importantes modifications transcriptionnelles induites par l'exercice. Des études ont également été menées sur la croissance du muscle cardiaque et la réponse transcriptomique induites par l'exercice chez le poisson zèbre. Les chercheurs ont identifié plus de 700 gènes exprimés de façon différentielle, fournissant un aperçu des mécanismes adaptatifs moléculaires se produisant dans le cœur du poisson zèbre en réponse à une activité physique due à la nage. Une enquête sur l'amélioration du fonctionnement immunitaire due à l'exercice a montré que le poisson actif est physiologiquement différent du poisson inactif en ce qui concerne la réponse moléculaire à une infection bactérienne dans le muscle blanc. Cela a conduit à la conclusion suivante: en réponse à des problèmes immunitaires, le poisson inactif arrête les processus de développement alors que ce n'est pas le cas du poisson actif. D'autre part, les poissons zèbres sauvages soumis à l'exercice étaient plus lourds et présentaient des niveaux plus élevés de cortisol que les poissons n'ayant pas d'activité physique. Chez des poissons mutants, l'exercice a provoqué une plus forte croissance que chez le poisson sauvage, ce qui laisse supposer que le cortisol agit chez ce dernier comme un frein sur la croissance induite par l'exercice. SWIMFIT a généré de nouvelles connaissances sur les effets de l'exercice sur la croissance des muscles squelettiques et cardiaques, le fonctionnement immunitaire et la sécrétion de cortisol en réponse au stress, ce qui bénéficiera aussi bien à la biologie médicale qu'à l'aquaculture durable. Par ailleurs, SWIMFIT a créé un nouveau champ d'étude en combinant cette nouvelle voie de recherche sur la physiologie de l'exercice à des techniques génomiques à haut débit.
Mots‑clés
Poisson zèbre, système immunitaire, SWIMFIT, muscle squelettique, muscle cardiaque
