Comprendre les mécanismes responsables de l’atrophie musculaire lors de situations cataboliques pour mieux la limiter

Le muscle squelettique est le principal réservoir d’acides aminés que l’organisme peut mobiliser lors de situations cataboliques pour assurer un certain nombre de fonctions (e.g. réponse immunitaire et inflammatoire, production d’énergie, synthèse protéique de certains organes vitaux…). Cependant, outre ses fonctions primordiales, si cette mobilisation d’acides aminés par le muscle perdure et devient trop importante, une atrophie musculaire, c’est-à-dire une perte de masse et de force musculaire s’installe. Les conséquences incluent un affaiblissement des individus, pouvant aller jusqu’à l’alitement, une moindre réponse aux traitements mis en place, une augmentation des risques de chutes et de fractures, et par conséquent une détérioration de l’autonomie et de la qualité de vie. De plus, la diminution d’activité physique (voire l’inactivité physique) associée à la fonte musculaire contribue par elle-même à exacerber l’atrophie musculaire induite par la situation catabolique initiale.

Malgré ce contexte, il n’existe pas de stratégie d’intervention préventive ou thérapeutique permettant de prévenir ou de contrecarrer l’atrophie musculaire associée aux situations cataboliques. Il est donc primordial de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l’atrophie musculaire afin de proposer des stratégies efficaces pour limiter la fonte musculaire d’une part et d’accélérer la récupération d’autre part.

• Mécanismes impliqués dans l’atrophie musculaire lors de l’inactivité physique
  Nous focalisons nos travaux sur le rôle des systèmes protéolytiques ubiquitine-protéasome et autophagie-lysosomal majoritairement impliqués dans la dégradation des protéines contractiles majeures et dans le contrôle de la masse musculaire respectivement. Nos travaux ont contribué à démontrer leur importance lors de l’atrophie induite par l’inactivité physique grâce à l’utilisation de modèles d’immobilisation et de suspension par le train arrière pour simuler la microgravité chez la souris ou le rat. Nos travaux insistent également sur l’importance d’étudier les adaptations musculaires au cours de l’inactivité physique dans différents types de muscle, de même qu’en fonction de la position dans laquelle ils sont immobilisés. Les mécanismes permettant le maintien de l’homéostasie mitochondriale en réponse à une situation catabolique font actuellement l’objet d’études, notamment par rapport aux systèmes d’adressage des mitochondries anormales/endommagées vers l’autophagie pour leur élimination.


• Stratégies pour préserver la masse musculaire pendant les situations cataboliques
  L’identification de stratégies d’intérêt pour prévenir ou contrecarrer les fontes protéiques musculaires lors de situations cataboliques est basée sur l’identification des mécanismes conduisant à l’atrophie musculaire. Nous avons mis en évidence l'effet bénéfiques de certaines stratégies nutritionnelles (anti-oxydants, omégas 3) et étudions l'impact de certaines stratégies pharmacologiques.
  Les situations cataboliques physiologiques comme le vieillissement ou pathologiques comme dans certains cancers, le sepsis ou l’immobilisation par plâtrage sont souvent associées à une augmentation du stress oxydant et/ou une inflammation. Ceci a pour conséquence d’entraîner un déséquilibre de la balance protéolyse/synthèse protéique et donc de contribuer à l’atrophie musculaire. Nous avons d’ores et déjà montré l’intérêt d’utiliser des supplémentations en antioxydants pour accélérer la récupération musculaire suite à une immobilisation.
  Nos objectifs sont également de définir des stratégies préventives en vue de permettre une meilleure adaptation du muscle squelettique lorsque la situation catabolique survient. Par exemple, l’utilisation de supplémentations en acides gras polyinsaturés de type n-3 a permis d’augmenter les réserves énergétiques intramusculaire qui ont ensuite été efficacement mobilisées par le muscle lors d’une situation catabolique induite tout en préservant la masse musculaire. Enfin, nos travaux s’orientent également vers des prises en charge multimodales intégrant notamment la composante activité physique en amont d’une situation catabolique induite. D'autres approches de pré-conditionnement pharmacologique visant certaines voies de signalisation sont à l'étude.
  Nous accordons également beaucoup d’importance à décrypter les mécanismes fins à l’origine des effets bénéfiques observés grâce à l’utilisation d’une stratégie donnée de façon à proposer de façon encore plus ciblée des stratégies potentiellement efficaces pour prévenir et/ou contrecarrer les fontes musculaires et pour accélérer la récupération qui s’ensuit.