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Activité physique

L’exercice aérobie permet d’éviter les maladies métaboliques

Faire de l’exercice aérobie permet d’inverser le processus dégénératif dans le tissu adipeux qui conduit à des maladies métaboliques comme le diabète et la dyslipidémie.

L’exercice aérobie permet d’éviter les maladies métaboliques Ridofranz/iStock

  • Publié le 08.12.2020 à 16h30
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L'ESSENTIEL
  • L'exercice a permis d'améliorer les performances sportives, de perdre du poids et de la graisse viscérale.
  • L'aérobie a surtout permis d'augmenter les niveaux d'expression de DICER, une enzyme, qui entraînent plusieurs bénéfices pour le métabolisme.

La fonction du tissu adipeux n’est pas simplement de faire des réserves d’énergie. Il contribue aussi à la régulation du métabolisme, libérant diverses molécules dans la circulation sanguine. Parmi elles, des microARN qui modulent l'expression de gènes clés dans différentes parties de l'organisme comme le foie, le pancréas et les muscles. La production de ces microARN est altérée par le vieillissement et l’obésité et favorise le développement de maladies telles que le diabète et la dyslipidémie. Des chercheurs brésiliens, en partenariat avec des groupes de l'université de Copenhague au Danemark et de l'université Harvard aux États-Unis, ont découvert que ce processus dégénératif peut être inversé en pratiquant régulièrement des exercices d'aérobie. Les résultats de ces travaux ont été présentés le 22 septembre dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

Perte de poids et de graisse viscérale

Les chercheurs se sont appuyés sur des découvertes antérieures sur la stimulation par l’exercice aérobie de l'expression d'une enzyme, appelée DICER, essentielle au traitement de ces microARN. “Nous avons donc observé une augmentation de la production de ces molécules régulatrices par les cellules adipeuses, avec plusieurs bénéfices pour le métabolisme”, a poursuivi Marcelo Mori, professeur à l'Institut de biologie de l'université de Campinas (Brésil) et l’un des principaux auteurs de l’étude. Les chercheurs ont soumis des souris à un protocole de course sur roulant de 60 minutes pendant 8 semaines et ont observé qu’à mesure que le temps est passé, les souris sont devenues plus en forme, la vitesse et l'inclinaison du tapis roulant ont augmenté. À la fin, en plus de l'amélioration des performances, les scientifiques ont constaté une augmentation significative des niveaux d'expression de DICER dans les adipocytes, qui s’est accompagné d'une perte de poids et de graisse viscérale.

Les résultats ont montré la survenue d'une communication entre le muscle et le tissu adipeux pendant l'exercice aérobie grâce à des molécules de signalisation sécrétées dans la circulation sanguine. Cet échange d'informations rend la consommation d'énergie des cellules adipeuses plus efficace, permettant au métabolisme de s'adapter à l'exercice et d'améliorer les performances des muscles. Les chercheurs ont ensuite répété l’expérience, cette fois avec des souris génétiquement modifiées pour ne pas exprimer DICER dans les cellules adipeuses. Ils ont constaté des effets bénéfiques beaucoup plus faibles de l’exercice. “Les animaux n'ont pas perdu de poids ou de graisse viscérale, et leur condition physique générale ne s'est pas améliorée, a noté Marcelo Mori. Nous avons également observé que les cellules adipeuses utilisaient le substrat énergétique différemment chez ces souris génétiquement modifiées que chez les autres souris, laissant moins de glucose disponible pour les muscles.”

L’exercice aérobie active un capteur métabolique essentiel

Les chercheurs ont ensuite mené ces tests sur des humains. Chez l'homme, six semaines d'entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) ont été suffisantes pour multiplier par cinq la quantité de DICER dans le tissu adipeux. L'effet a été observé à la fois chez des volontaires jeunes, âgés d'environ 36 ans, et des sujets plus âgés, âgés d'environ 63 ans. La réponse a toutefois considérablement varié entre les participants, le DICER augmentant jusqu'à 25 fois chez certains et très peu chez d'autres.

De précédentes études ont mis en évidence le rôle du traitement DICER et microARN dans le tissu adipeux. Ces études ont permis aux chercheurs de découvrir “que l'exercice aérobie, comme la restriction calorique, peut inverser la baisse de l'expression de DICER et de la production de microARN grâce à l'activation d'un capteur métabolique très important, l'enzyme AMPK [protéine kinase activée par l'adénosine monophosphate], a précisé le chercheur brésilien. Le capteur est activé lorsque la cellule consomme de l'ATP (adénosine triphosphate, la molécule qui agit comme un substrat énergétique pour les cellules) et crée un déficit énergétique. Dans des expériences sur des souris, les chercheurs ont découvert que l'exercice aérobie activait l'AMPK dans les cellules musculaires et que cela induisait en quelque sorte l'expression de DICER dans les cellules adipeuses. La conclusion évidente est que l'effet sur l'expression des gènes se produit dans la même cellule dans laquelle se produit le déficit énergétique, ce qui est effectivement le cas, mais ici le capteur est également activé dans les muscles et contrôle la réponse qui se produit dans le tissu adipeux.” 

La molécule identifiée

Pour confirmer la communication entre les tissus, les scientifiques ont prélevé du sérum sanguin sur un animal qui a fait de l’exercice et l'ont injecté à un animal qui n’en a pas pratiqué. Cette injection a augmenté l'expression de DICER dans le tissu adipeux de l’animal. Dans une autre expérience, ils ont incubé des adipocytes cultivés avec du sérum de souris entraînées et ont observé le même effet. “Cette découverte suggère que les individus entraînés ont une ou plusieurs molécules dans leur circulation sanguine qui induisent directement une amélioration métabolique du tissu adipeux, a déduit Marcelo Muri. Si nous pouvons identifier ces molécules, nous pouvons rechercher si elles induisent également d'autres bénéfices de l'exercice aérobie, comme la cardioprotection. De plus, nous pourrions envisager de convertir ces connaissances en médicament à un certain stade.”

Ils sont parvenus à identifier une molécule, appelée miR-203-3p, dont l'expression augmente à la fois avec l'entraînement et la restriction calorique. “Nous avons montré que ce microARN est responsable de la promotion de l'ajustement métabolique des adipocytes, précise le chercheur. Lorsque les muscles utilisent tout leur glycogène pendant un exercice prolongé, des signaux moléculaires sont envoyés au tissu adipeux et miR-203-3p affine le métabolisme des adipocytes. Nous avons trouvé ce métabolisme. La flexibilité est essentielle à une bonne santé ainsi qu'à l'amélioration des performances.”

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