Le projet EXGENESIS éclaire d'un jour nouveau l'impact d'une activité physique régulière sur le bien-être
Face à la résurgence de conditions chroniques telles que les maladies cardiaques, l'obésité et le diabète de type 2 en Europe, des chercheurs ont tenté d'identifier les mesures nécessaires pour juguler ce problème. Pour le projet EXGENESIS («Health benefits of exercise: identification of genes and signalling pathways involved in effects of exercise on insulin resistance, obesity and the metabolic syndrome»), la solution passe par une meilleure compréhension des mécanismes qui sous-tendent les effets bénéfiques de l'exercice physique. Le projet a obtenu un financement de 12,7 millions d'euros au titre du sixième programme-cadre (6e PC). L'être humain peut se protéger des maladies par la pratique d'une activité physique régulière et une alimentation saine, mais les mécanismes moléculaires à la base des effets bénéfiques de l'exercice sont encore flous. Les 25 membres du consortium EXGENESIS ont donc décidé d'utiliser une série d'approches multidisciplinaires afin d'élucider ces mécanismes. «Nous savions déjà qu'un exercice physique régulier empêchait le développement d'une résistance à l'insuline et du diabète de type 2, mais les mécanismes moléculaires sous-jacents étaient mal compris», explique le professeur Grahame Hardie, directeur du département de physiologie moléculaire du College of Life Sciences de l'université de Dundee, au Royaume-Uni. «Nous pensions avoir un début de réponse après avoir découvert certaines voies, notamment la voie de signalisation AMPK (protéine kinase activée par l'AMP), activées par des exercices musculaires», déclare-t-il à CORDIS Nouvelles. Les personnes qui font régulièrement de l'exercice peuvent voir leur risque de développer le diabète de type 2 réduit de 50 %. Les recherches ont également montré que l'exercice physique pouvait prolonger la vie d'une personne de cinq ans. Le professeur Hardie explique que la voie AMPK a récemment été identifiée en tant que cible probable du médicament metformine, un traitement de première ligne actuel du diabète de type 2 dérivé d'un ancien remède à base de plantes. Le projet EXGENESIS, une étude multidisciplinaire ayant bénéficié de la collaboration d'universités, d'instituts de recherche, d'hôpitaux et de petites et moyennes entreprises (PME), a déjà obtenu une série de résultats et fait plusieurs découvertes depuis son lancement en 2005. «Nous avons étudié les relations entre l'activité physique et la résistance à l'insuline, le diabète de type 2 et l'homéostasie du glucose à l'aide de différentes approches allant de systèmes biochimiques et moléculaires élémentaires à des études de modèles animaux et de volontaires humains. Les études sur des humains incluaient notamment des études physiologiques et épidémiologiques de sujets sains et à risque de développer un diabète de type 2», déclare le professeur Hardie. Les partenaires du projet ont identifié au moins 16 nouveaux gènes prédisposant au diabète de type 2 dans le domaine de l'épidémiologie génétique. «Nous avons constaté avec intérêt que la plupart de ces gènes semblent être impliqués dans le contrôle de la sécrétion d'insuline, mais que peu d'entre eux ont un impact potentiel sur l'action de l'insuline et la résistance à celle-ci», précise le chercheur de l'université. «Cette découverte vient soutenir l'hypothèse selon laquelle le problème de résistance à l'insuline à l'origine du diabète de type 2 serait essentiellement dû à des facteurs environnementaux plutôt que génétiques, y compris l'inactivité physique», ajoute-t-il. Ces travaux ont permis aux chercheurs de comprendre très précisément les deux mécanismes moléculaires parallèles responsables de l'activation de l'AMPK lors d'un exercice physique. «Le premier provoque l'augmentation des ions de calcium, qui est connue pour se produire au début de la contraction musculaire», explique le professeur Hardie à CORDIS Nouvelles. «L'autre entraîne une augmentation de la molécule de signalisation, l'AMP (adénosine monophosphate), qui peut survenir plus tard, lorsque le muscle a épuisé sa provision d'ATP et commence à fatiguer.» Les partenaires du projet ont réussi à établir un modèle moléculaire de la structure de l'AMPK en complexe avec l'AMP. «Ces données pourraient un jour conduire au développement de nouveaux médicaments imitant les effets bénéfiques de l'exercice physique», souligne le professeur Hardie. «Nous avons en outre une idée plus précise de la manière dont l'activation de l'AMPK stimule l'absorption du glucose dans le muscle», ajoute-t-il. «C'est important car l'absorption accrue de glucose dans le muscle est l'un des effets bénéfiques de l'exercice physique, en particulier pour les sujets atteints de diabète de type 2 qui ont une glycémie élevée.» Les partenaires du projet EXGENESIS diffuseront les résultats en décembre 2009, date de fin du projet, via des publications scientifiques et d'autres moyens. «Nous espérons que les résultats obtenus permettent un jour d'améliorer la santé de l'ensemble de la population, grâce au développement de nouveaux médicaments, à une conception plus appropriée des programmes d'exercice et à un ciblage plus précis des traitements sur les individus 'à risque', de même qu'en encourageant les gouvernements européens à adopter des politiques de promotion de l'activité physique au sein de la population», conclut le professeur Hardie.