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Les gènes qui contrôlent vos abdos

Le style de vie «couch potato» a de nombreux effets négatifs: obésité, diabète et fonte musculaire, notamment chez les personnes âgées. Des chercheurs de l'UE ont étudié les molécules qui interviennent dans la réaction des muscles à l'exercice.
Les gènes qui contrôlent vos abdos
Quand un muscle est soumis à un exercice, un réseau de gènes exprime des facteurs qui modifient le muscle pour qu'il s'adapte au travail fourni, par exemple en renforçant sa capacité à utiliser l'oxygène, ou à dégrader et fabriquer des protéines. Le projet MUSC ADAP XRCS (Mechanisms of skeletal muscle adaptation to exercise and their implications in health and disease) a étudié une famille de coactivateurs de la transcription, les PGC-1 (coactivateur-1 du gamma récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes).

Le PGC-1a4 est un exemple typique de cette famille. Il est induit par l'entraînement à la résistance comme le lever de poids, et régule la croissance et l'augmentation des muscles squelettiques. Des souris présentant un taux plus élevé de PGC-1a4 montrent un accroissement de la taille et de la force des muscles, ainsi qu'une meilleure résistance à la fonte musculaire en cas de manque d'exercice.

Dernièrement, l'équipe a découvert dans les muscles squelettiques une voie contrôlée par le PGC-1a1. Elle les protège d'une dépression induite par le stress en activant l'expression d'enzymes qui dégradent la kynurénine en une forme incapable de traverser la barrière hémato-encéphalique et donc d'affecter les neurones du cerveau.

Les travaux ont révélé que les différences constatées dans la physiologie des muscles, en cas de variantes de PGC-1a, pourraient résulter de la transcription d'ARN messagers différents à partir du même gène. Ceci complique le phénomène d'adaptation des muscles, qui pourrait ainsi résulter non seulement de changements quantitatifs dans l'expression des gènes, mais aussi de la génération d'autres transcriptions à partir du même gène.

Les chercheurs de MUSC ADAP XRCS ont collaboré avec un autre laboratoire pour identifier les partenaires de liaison des variantes de PGC-1a. Ils ont aussi généré des lignées de souris spécifiques pour PGC-1a2 et PGC-1a3. Elles ont été validées et sont en cours de caractérisation.

Les changements constatés dans les muscles sont coordonnés, ce qui suppose des voies de régulation communes. Pour les identifier, les chercheurs ont étudié l'atrophie et l'hypertrophie sur le même système, un membre postérieur de souris. Ils ont ainsi déterminé plusieurs gènes possibles pour la régulation de la masse et de la fonction musculaire, lesquels sont en cours de validation.

Les travaux de MUSC ADAP XRCS pourraient avoir une large gamme d'impacts, par exemple une probabilité élevée de concevoir un médicament à partir du PGC-1a4 afin de protéger le muscle contre la maladie ou l'inactivité. Un muscle bien exercé améliore la santé mentale, aussi les résultats pourraient conduire à un antidépresseur ciblant le muscle au lieu du cerveau.

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Mots-clés

Gènes, muscle, exercice, MUSC ADAP XRCS, PGC-1