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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Unité de Nutrition Humaine

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La perte des protéines 4E-BP1 et 4E-BP2 prévient le développement de la sarcopénie chez la souris.

La perte des protéines 4E-BP1 et 4E-BP2 prévient le développement de la sarcopénie chez la souris.
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Contexte et enjeux :

Le vieillissement s’accompagne d’une sarcopénie se caractérisant par une réduction de la masse et de la force musculaire, qui a pour conséquences une réduction de la mobilité des personnes âgées et une augmentation du risque de chutes et de fractures. L’identification des facteurs responsables de cette sarcopénie est nécessaire afin de définir des moyens de préserver la masse et la fonction du muscle garantissant ainsi le maintien de la santé et de la qualité de vie des personnes âgées. Suite à un repas, les nutriments provoquent, au niveau cellulaire, la phosphorylation et l’inactivation des protéines 4E-BPs, qui bloquent la voie de synthèse des protéines requises pour la santé musculaire. Dans ce contexte, les scientifiques de l’Unité de Nutrition Humaine ont étudié le rôle des protéines 4E-BPs dans la mise en place de la sarcopénie, en utilisant un modèle de souris n’exprimant plus ces protéines.

Résultats :

Dans un premier temps la force musculaire de souris âgées exprimant (souris sauvages) ou n’exprimant plus les protéines 4E-BPs (souris 4E-BP) a été étudiée. Une augmentation de la force de préhension et de la masse musculaire a été constatée chez les souris 4E-BP. Pour comprendre ce phénomène, la vitesse de renouvellement protéique a été mesurée au niveau musculaire. Les chercheurs ont alors observé que la synthèse protéique était deux fois plus élevée chez les souris 4E-BP.

Une analyse du métabolisme du muscle a ensuite été réalisée et a permis de mettre en évidence de nombreuses modifications métaboliques chez les souris 4E-BP. En particulier, leur muscle présente une diminution du contenu en acides aminés libres (constituants des protéines), une diminution de la glycolyse (première étape de l’oxydation des glucides) et une augmentation de composés appelés acylcarnitines indiquant une oxydation des acides gras incomplète. Il est possible que la diminution des acides aminés libres soit le résultat de l’augmentation de synthèse protéique, mais une augmentation de leur utilisation comme substrat énergétique est une autre hypothèse. En effet, la synthèse protéique est un processus énergivore. Le fait que l’oxydation des acides gras et des glucides soit atténuée dans le muscle des souris 4E-BP suggère qu’une partie importante de ces acides aminés est utilisée pour maintenir la production d’énergie.

Perspectives :

Ce travail, réalisé en collaboration avec des chercheurs de l’Université McGill et la société Metabolon démontre le rôle des protéines 4E-BP dans la mise en place des altérations musculaires associées au vieillissement. Des traitements visant à réduire l’expression de ces protéines pourraient réduire le risque de sarcopénie.

Valorisation :

Le Bacquer et al.2019:  4E-BP1 and 4E-BP2 double knockout mice are protected from aging-associated sarcopenia.  doi: 10.1002/jcsm.12412.