mardi 27 septembre 2016

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A quand de l’exercice physique en pilule?

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Sera t-il possible un jour de prendre un médicament pour mimer une activité physique et obtenir ainsi les bénéfices du sport sans transpirer?

Une équipes de scientifiques américains de l’Institut de recherche Scripps en Floride avaient montré l’année dernière qu’un composé injecté à des souris obèses activait une protéine appelée Rev-Erb, connue pour contrôler partiellement le rythme circadien et les horloges biologiques. L’un des effets noté chez les animaux ayant reçu l’injection était une perte de poids et une amélioration de leur profil lipidique alors même qu’ils poursuivaient un régime riche en graisses. En fait, ces animaux avaient augmenté leur métabolisme énergétique, consommaient 5% d’énergie de plus que les souris non traitées et avaient donc besoin de plus d’oxygène. Pourtant, ils avaient tendance à être plus inactifs qu’avant l’injection, peut-être parce que le composé injecté permettait de mimer cet exercice?

Les chercheurs de l’institut Scripps ont voulu comprendre ce que le fameux composé agissant sur la protéine Rev-Erb faisait à l’intérieur des muscles pour mimer un exercice. Comme personne n’avait encore réellement compris le rôle de la protéine Rev-Erb, les scientifiques américains, en collaboration avec  des chercheurs de l’Institut Pasteur (France), ont créé une lignée de souris incapables d’exprimer cette protéine Rev-Erb dans leurs cellules musculaires. La production d’énergie (ATP) dans les muscles est réalisée par les mitochondries, véritables petites usines énergétique transformant du glucose ou des lipides en énergie (ATP), en présence d’oxygène. Or, les muscles des souris de la lignée dépourvue de la protéine Rev-Erb se sont révélés être très appauvris en mitochondries. La capacité  oxydative musculaire était donc fortement réduite : en conséquence, les animaux étaient incapables de mener un exercice physique normal : leur capacité maximale d’exercice était réduite de 60% par rapport à des animaux exprimant la protéine Rev-Erb.

Et lorsque ces cellules musculaires déficientes en Rev-Erb étaient mises, in vitro, en contact du fameux composé testé l’année précédentes, elles commençaient à absorber massivement les protéines Rev-Erb, à renforcer les mitochondries existantes et à en synthétiser de nouvelles, retrouvant ainsi une fonction énergétique améliorée. Si ce composé est capable de corriger une déficience, qu’apporterait-il à des souris normales? Injecté à des souris normales, le composé a stimulé la synthèse de protéines Rev-Erb et les animaux ont été capable de réaliser des efforts physiques de course sur tapis roulant, plus intenses et plus prolongés que des animaux non traités.

Cette étude a donc identifié la protéine Rev-Erb comme une cible pharmacologique capable d’améliorer la fonction oxydative musculaire par modulation des gènes contrôlant le nombre de mitochondries et la fonction mitochondriales : Si bien sur ces résultats sont susceptibles d’être détournés de leur intérêt premier par certain sportifs à la recherche de produit dopant, ces résultats seront surtout intéressants, dans le futur, pour les patients incapables de fournir un effort soutenu, par exemple du fait d’un handicap ou d’une pathologie génétique. Mais seulement si la prise d’un tel produit est capable sur le long terme de reproduire les effets bénéfiques de l’exercice musculaire, sans effet secondaire notable.

La bonne tolérance et la reproductibilité des résultats chez l’animal et chez l’homme sont en effet primordiales. Le resvératrol vient par exemple d’en faire l’expérience. Le resvératrol, cette substance chimique retrouvée en abondance dans les peaux de raisin et le vin rouge, avait été récemment salué comme une substance capable d’augmenter la création de nouvelles mitochondries dans les cellules musculaires, et donc d’imiter un exercice aérobie, lors d’études in vitro,. Mais une nouvelle étude publiée dans la revue PLOS-ONE démontre que lorsque la molécule est testée cette fois in vivo, chez l’animal, la création de nouvelles mitochondries n’apparait que pour des doses toxiques.

Il faudra donc compter sur de nouveaux composés pour que le rêve poursuivi par certain de l’exercice physique au repos ne se concrétise. En attendant, ce sont toujours 150 minutes d’exercice physique par semaine qui restent conseillées.

Source

Regulation of circadian behaviour and metabolism by synthetic REV-ERB agonists
Solt LA, Wang Y, Banerjee S, Hughes T, Kojetin DJ, Lundasen T, Shin Y, Liu J, Cameron MD, Noel R, Yoo SH, Takahashi JS, Butler AA, Kamenecka TM, Burris TP
Nature. 2012 Mar 29;485(7396):62-8. doi: 10.1038/nature11030.

Rev-erb-α modulates skeletal muscle oxidative capacity by regulating mitochondrial biogenesis and autophagy
Estelle Woldt & al
Nature Medicine  Published online 

Effects of Resveratrol and SIRT1 on PGC-1α Activity and Mitochondrial Biogenesis: A Reevaluation
Kazuhiko Higashida & al
PLOS-ONE July 9, 2013

De l’exercice dans une pilule? Les recherches se poursuivent 
Gretchen REYNOLDS
New York Times 17, 2013, 00:01

Crédit Photo Creative Commons by MilitaryHealth

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