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H2020

SMILED — Résultat en bref

Project ID: 704978
Financé au titre de: H2020-EU.1.3.2.
Pays: Suède
Domaine: Santé, Recherche fondamentale

L’énigme de l’inflammation des muscles squelettiques

L’exercice physique est associé à l’inflammation des muscles squelettiques, mais l’activité physique a pourtant des effets bénéfiques sur le diabète de type 2 (DT2). Des recherches européennes récentes se sont penchées sur les molécules à l’origine de cette contradiction.
L’énigme de l’inflammation des muscles squelettiques
L’inflammation des muscles squelettiques semble être un contributeur potentiel au DT2. L’inflammation a lieu au cours de l’exercice et de la récupération, et constitue également une caractéristique typique des myopathies, un groupe de pathologies entraînant une faiblesse musculaire. Cela suggère que l’exercice physique joue un rôle crucial pour la régulation de la glycémie dans les muscles squelettiques.

Les patients atteints de DT2 présentent une glycémie élevée en raison de leur résistance à l’insuline. Bien que l’exercice soit associé à l’inflammation, l’activité physique a des effets bénéfiques sur le DT2, ce qui met en évidence le rôle ambivalent de l’inflammation musculaire dans le contrôle de la glycémie.

Afin de faire la lumière sur les processus en jeu, le projet SMILED a caractérisé les réactions inflammatoires à l’exercice et aux maladies métaboliques dans les muscles squelettiques. «Les réponses inflammatoires étant susceptibles de différer considérablement entre les rongeurs et les humains, nous avons proposé de travailler uniquement sur du matériel humain», a expliqué le coordinateur du projet, le professeur Juleen Zierath.

Deux processus distincts du point de vue de l’activation immunitaire

L’activation du système immunitaire pendant l’exercice est bénéfique et nécessaire pour l’adaptation à l’exercice, alors que l’inflammation incontrôlée pendant l’obésité et le DT2 s’avère délétère. À ce titre, cette inflammation dommageable contribue au développement de complications comme les maladies cardiovasculaires.

On ne sait toujours pas s’il existe un lien entre l’inflammation locale du muscle et le DT2, et aucune stratégie thérapeutique ne cible le muscle squelettique pour le traitement du DT2. «Nous pensons que la compréhension de ces différences fondamentales concernant l’activation immunitaire peut ouvrir de nouvelles perspectives sur le muscle squelettique pour prévenir ou traiter les maladies métaboliques», souligne le Dr Nicolas Pillon, chercheur principal du projet.

Se pencher sur la génétique de la sensibilité à l’insuline

Les chercheurs de SMILED ont caractérisé et comparé l’inflammation musculaire chez l’homme pendant l’exercice et en cas de DT2. Les deux situations ont leurs propres voies réactionnelles chimiques et les scientifiques ont souhaité cibler les cascades moléculaires susceptibles d’améliorer la sensibilité à l’insuline. Pour y parvenir, ils ont élaboré des stratégies pour émuler le diabète et l’exercice in vitro. Les réponses inflammatoires ont ensuite été modulées afin d’améliorer la sensibilité à l’insuline ou d’atténuer la résistance à l’insuline.

L’exercice, comme tout changement lié au milieu environnant, a un effet durable sur le muscle, et cela est visible au niveau des changements épigénétiques. L’équipe a comparé et enregistré les modifications de la mémoire épigénétique de l’exercice avec celle du diabète afin de déterminer les effets induits sur l’inflammation et la résistance.

Une vaste base de données sur les muscles squelettiques

Toutes les données générées et collectées par les chercheurs SMILED, ainsi que celles provenant d’études publiées par d’autres chercheurs, ont été compilées dans la base de données la plus complète à ce jour. Cette «méta-analyse» de toutes les études relatives à l’exercice, MetaMEx, a permis une analyse puissante de la réponse adaptative du muscle dans différentes populations.

Les jeunes et les personnes âgées, ainsi que les hommes et les femmes, sont classés par catégories d’état de santé comme le DT2 et les maladies rénales chroniques. L’interface conviviale offre la possibilité d’effectuer une recherche sur un seul gène afin d’obtenir un aperçu complet de son comportement dans toutes les études relatives à l’exercice. Les régimes d’exercice disponibles incluent l’exercice aérobique intense, les exercices de musculation et même l’inactivité physique.

«En utilisant MetaMEx ainsi que des données provenant de nos propres études cliniques, nous avons identifié une réponse différente à l’exercice chez les personnes présentant une déficience métabolique (obésité/diabète de type 2) par rapport aux volontaires sains», souligne le Dr Pillon. C’est particulièrement important pour potentialiser les bénéfices métaboliques de l’exercice et cela ouvre de nouvelles pistes de recherche passionnantes.

Aller plus loin en se basant sur les données SMILED

SMILED a mis au point une plateforme de connaissances importante pour les études futures concernant l’impact des différents régimes d’exercice sur le métabolisme musculaire et sur le DT2. «Nous avons identifié plusieurs gènes sélectivement dérégulés dans le muscle squelettique de personnes obèses ou diabétiques de type 2 et nous sommes en train de caractériser leurs effets métaboliques et leur potentiel thérapeutique», déclare le Dr Pillon.

Les résultats des recherches SMILED sont déjà en cours de révision, dans un article intitulé «Méta-analyse transcriptomique des réponses des muscles squelettiques à l’inactivité physique et à l’exercice». À long terme, le professeur Zierath prévoit que «les liens entre exercice et inflammation peuvent permettre d’élaborer des stratégies d’intervention anti-inflammatoire visant à améliorer la sensibilité à l’insuline et le traitement des maladies métaboliques dans le domaine de la médecine personnalisée».

Mots-clés

SMILED, exercice, inflammation, diabète de type 2 (DT2), muscle squelettique, sensibilité à l’insuline, maladie métabolique