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Maintenir l¡¯int¨¦grit¨¦ des mitochondries pour pr¨¦server la masse musculaire : Importance de la nature, de la localisation et de la fonction du muscle
Publi¨¦ le 15 avril 2021 – Mis ¨¤ jour le 15 avril 2021
Un texte de la Minute Recherche par Lydie Combaret (UNH, unit¨¦ mixte de recherche INRAE / Universit¨¦ Clermont Auvergne).
La diminution de la masse musculaire (atrophie) est l'une des principales cons¨¦quences d¨¦l¨¦t¨¨res du vieillissement, des maladies et de l'inactivit¨¦ physique. Un enjeu clinique majeur est d¡¯identifier de nouveaux leviers car il n'existe pas de traitement optimal de cette atrophie musculaire ¨¤ ce jour.
Les mitochondries sont les centrales ¨¦nerg¨¦tiques des cellules permettant de fournir l¡¯¨¦nergie indispensable au bon fonctionnement et ¨¤ la survie des cellules musculaires. Le maintien de leur int¨¦grit¨¦ est donc n¨¦cessaire ¨¤ la pr¨¦servation de la masse et de la fonction musculaires. Ceci est conditionn¨¦ par l¡¯¨¦quilibre entre l¡¯¨¦limination des mitochondries d¨¦fectueuses et la synth¨¨se de mitochondries saines. Si le renouvellement des mitochondries a ¨¦t¨¦ beaucoup ¨¦tudi¨¦ en r¨¦ponse ¨¤ l¡¯inactivit¨¦ physique, peu de donn¨¦es ¨¦taient disponibles pendant la phase de r¨¦cup¨¦ration apr¨¨s une immobilisation (pl?trage, alitement¡). De plus, les ¨¦tudes se sont majoritairement focalis¨¦es sur un seul muscle, alors que les muscles des membres post¨¦rieurs principalement affect¨¦s par l¡¯inactivit¨¦ physique sont de diverses natures : ils se diff¨¦rencient en effet par leurs caract¨¦ristiques m¨¦taboliques et contractiles, leur localisation, leur fonction, ou encore la position dans laquelle ils sont immobilis¨¦s.
Notre objectif a ¨¦t¨¦ de pr¨¦ciser les m¨¦canismes impliqu¨¦s dans le renouvellement des mitochondries pendant l¡¯inactivit¨¦ physique et la r¨¦cup¨¦ration dans plusieurs types de muscles. Nous avons montr¨¦ que l'immobilisation et la remobilisation modifiaient le renouvellement des mitochondries diff¨¦remment dans les muscles posturaux comparativement aux muscles de la motricit¨¦. Par exemple, les mitochondries sont dynamiques : elles se d¨¦placent, se divisent et fusionnent continuellement. Nous avons montr¨¦ que cette dynamique est perturb¨¦e plus ou moins rapidement lors de l¡¯immobilisation et de la remobilisation dans ces deux types de muscles. Nous avons ¨¦galement montr¨¦ que les processus permettant l¡¯¨¦limination des mitochondries d¨¦fectueuses (via des r¨¦cepteurs mitochondriaux sp¨¦cifiques ou des interactions avec des prot¨¦ines non mitochondriales) sont diff¨¦rents selon le type de muscle pendant l¡¯immobilisation ou la r¨¦cup¨¦ration.
Il est donc crucial d¡¯¨¦tudier plusieurs groupes de muscles (caract¨¦ristiques contractiles, localisation, fonction¡) pour comprendre les effets de l¡¯inactivit¨¦ physique sur le renouvellement des mitochondries. L¡¯enjeu est d¡¯optimiser les strat¨¦gies pr¨¦ventives ou th¨¦rapeutiques nutritionnelles ou pharmacologiques ayant potentiellement des effets sur le renouvellement des mitochondries pour maintenir la masse musculaire et am¨¦liorer la sant¨¦ et la qualit¨¦ de vie des patients.
Les mitochondries sont les centrales ¨¦nerg¨¦tiques des cellules permettant de fournir l¡¯¨¦nergie indispensable au bon fonctionnement et ¨¤ la survie des cellules musculaires. Le maintien de leur int¨¦grit¨¦ est donc n¨¦cessaire ¨¤ la pr¨¦servation de la masse et de la fonction musculaires. Ceci est conditionn¨¦ par l¡¯¨¦quilibre entre l¡¯¨¦limination des mitochondries d¨¦fectueuses et la synth¨¨se de mitochondries saines. Si le renouvellement des mitochondries a ¨¦t¨¦ beaucoup ¨¦tudi¨¦ en r¨¦ponse ¨¤ l¡¯inactivit¨¦ physique, peu de donn¨¦es ¨¦taient disponibles pendant la phase de r¨¦cup¨¦ration apr¨¨s une immobilisation (pl?trage, alitement¡). De plus, les ¨¦tudes se sont majoritairement focalis¨¦es sur un seul muscle, alors que les muscles des membres post¨¦rieurs principalement affect¨¦s par l¡¯inactivit¨¦ physique sont de diverses natures : ils se diff¨¦rencient en effet par leurs caract¨¦ristiques m¨¦taboliques et contractiles, leur localisation, leur fonction, ou encore la position dans laquelle ils sont immobilis¨¦s.
Notre objectif a ¨¦t¨¦ de pr¨¦ciser les m¨¦canismes impliqu¨¦s dans le renouvellement des mitochondries pendant l¡¯inactivit¨¦ physique et la r¨¦cup¨¦ration dans plusieurs types de muscles. Nous avons montr¨¦ que l'immobilisation et la remobilisation modifiaient le renouvellement des mitochondries diff¨¦remment dans les muscles posturaux comparativement aux muscles de la motricit¨¦. Par exemple, les mitochondries sont dynamiques : elles se d¨¦placent, se divisent et fusionnent continuellement. Nous avons montr¨¦ que cette dynamique est perturb¨¦e plus ou moins rapidement lors de l¡¯immobilisation et de la remobilisation dans ces deux types de muscles. Nous avons ¨¦galement montr¨¦ que les processus permettant l¡¯¨¦limination des mitochondries d¨¦fectueuses (via des r¨¦cepteurs mitochondriaux sp¨¦cifiques ou des interactions avec des prot¨¦ines non mitochondriales) sont diff¨¦rents selon le type de muscle pendant l¡¯immobilisation ou la r¨¦cup¨¦ration.
Il est donc crucial d¡¯¨¦tudier plusieurs groupes de muscles (caract¨¦ristiques contractiles, localisation, fonction¡) pour comprendre les effets de l¡¯inactivit¨¦ physique sur le renouvellement des mitochondries. L¡¯enjeu est d¡¯optimiser les strat¨¦gies pr¨¦ventives ou th¨¦rapeutiques nutritionnelles ou pharmacologiques ayant potentiellement des effets sur le renouvellement des mitochondries pour maintenir la masse musculaire et am¨¦liorer la sant¨¦ et la qualit¨¦ de vie des patients.
R¨¦f¨¦rence
Deval C, Calonne J, Coudy-Gandilhon C, Vazeille E, Bechet D, Polge C, Taillandier D, Attaix D, Combaret L. Mitophagy and Mitochondria Biogenesis Are Di?erentially Induced in Rat Skeletal Muscles during Immobilization and/or Remobilization. Int J Mol Sci. 21(10):3691 (2020)