Nous savons depuis des décennies que l’activité physique affaiblit les muscles. La question était toujours de savoir pourquoi. Une nouvelle étude de la Duke-NUS Medical School de Singapour, publiée dans la revue leader dans le domaine, apporte une réponse au niveau moléculaire : un seul gène appelé DEAF1 augmente avec l'âge et perturbe l'équilibre entre la création de nouvelles protéines et l'élimination de celles endommagées. Le sport l'abaisse et redonne à la cellule une fonction de jeunesse.
Le problème : plus de production, moins de nettoyage
Au cœur du processus se trouve une voie cellulaire appelée mTORC1, qui est responsable de deux choses parallèles : la construction de nouvelles protéines et l'élimination de celles endommagées (autophagie). Dans un muscle jeune, les deux sont équilibrés. Dans les vieux muscles, mTORC1 devient hyperactif et malsain. Il continue de construire, mais arrête de nettoyer.
Le résultat : les protéines endommagées s’accumulent dans la cellule. Ils prennent de la place, interfèrent avec les mécanismes et finissent par affaiblir la cellule. C'est le processus qui produit la diminution de la force musculaire, la sarcopénie et la perte de masse musculaire avec l'âge.
La découverte : qui suractive mTORC1 ?
L'équipe dirigée par le Prof\' Tang Hong-wen du programme sur le cancer et les cellules souches de Duke-NUS a recherché le coupable. Après une série d'expériences sur de vieilles souris et des cellules humaines, ils l'ont identifié : un gène appelé DEAF1. Les niveaux de DEAF1 augmentent avec l’âge dans les muscles. Et à mesure qu'il monte, mTORC1 s'emballe. Les protéines s'accumulent. Le muscle est affaibli.
"L'exercice parvient à inverser ce processus et à corriger le déséquilibre", a expliqué le professeur Tang. "L'activité active les protéines qui abaissent les niveaux de DEAF1 et ramènent la voie de croissance à un équilibre normal."
Comment l'exercice élimine-t-il la DEAF1 ?
L'équipe a suivi la chaîne moléculaire. Lorsque le muscle se contracte pendant l'entraînement, il active des capteurs qui détectent la charge mécanique. Ceux-ci activent à leur tour des enzymes qui suppriment l’expression de DEAF1. Après quelques heures d’exercice, les niveaux musculaires de DEAF1 diminuent. mTORC1 revient à un rythme normal. L'élimination des protéines endommagées est renouvelée.
Ce qui a surpris l'équipe : Même chez des souris très âgées, lorsque DEAF1 a été génétiquement retiré, les muscles ont montré des signes de régénération. La force de préhension s'est améliorée, la masse musculaire a augmenté et les fibres endommagées ont été remplacées par des fibres saines. Autrement dit, même sans activité physique, une diminution de DEAF1 à elle seule suffisait à donner un effet "comme si nous faisions de l'exercice".
Signification : médicament qui simule l'exercice ?
La découverte ouvre trois possibilités pratiques :
- Une nouvelle cible médicinale. Un inhibiteur spécifique de DEAF1 pourrait être un candidat médicament contre la sarcopénie et la fonte musculaire chez les adultes qui ne peuvent pas faire d'exercice (après une intervention chirurgicale, malades chroniques, alités).
- Biomarqueur pour la santé musculaire. Les niveaux de DEAF1 dans une biopsie musculaire peuvent être utilisés pour estimer l'âge biologique du tissu.
- Améliorer les protocoles de formation. Si nous savons quel type d'exercice réduit le plus la DEAF1 (aérobie ? force ? HIIT ?), nous pouvons formuler des recommandations spécifiques pour les adultes.
Pourquoi est-ce plus important que les études précédentes
Nous avons eu des indices dans le passé sur le lien entre l'activité physique et les voies cellulaires. Mais DEAF1 est le premier gène qui explique toute la chaîne depuis la contraction jusqu'au renouvellement des protéines. Il répond à la question « Que se passe-t-il exactement dans la molécule lorsque je fais de l'exercice ? » avec une réponse claire.
Que pouvez-vous faire maintenant
- L'entraînement en résistance 2 à 3 fois par semaine reste l'intervention la plus puissante contre la DEAF1.
- Une formation progressive est préférable à une formation "tous les quelques jours". Les niveaux de DEAF1 augmentent à nouveau dans les 48 à 72 heures, la fréquence présente donc un avantage.
- Une combinaison avec suffisamment de protéines (1,2 à 1,6 grammes par kg de poids corporel par jour à partir de 60 ans) intensifie l'effet.
Jusqu'à ce qu'un médicament inhibiteur de DEAF1 arrive sur le marché (vous pouvez vous attendre à 5 à 7 ans), le moyen le plus sûr de réduire ce gène est le plus simple : sortir de votre chaise et faire de l'exercice.
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