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La réponse moléculaire des muscles diffère selon le type d’exercice

jeudi 29 mars 2018

Des centaines de gènes sont affectés, différents types d’exercices affectent des ensembles uniques de gènes.

D’après une étude de l’Université de l’Arizona et de l’Institut de Recherche en Génomique Translationnelle, l’exercice dans le futur pourrait être personnalisé pour les individus à partir du génome. Pendant des années, les scientifiques ont étudié les effets des différents types d’exercices sur le corps humain, mais, d’après les chercheurs, jamais à ce niveau de précision moléculaire [1].

"Nous espérons exploiter ces découvertes pour faire des recommandations plus précises dans le futur, pour en faire quelque chose de personnalisé à chaque individu et pas seulement sur leurs besoins physiologiques mais aussi basés sur leur réponse moléculaire à l’exercice," dit le Dr. Matt Huentelman, auteur de l’étude.

Cette étude met en relief certains des changements moléculaires qui apparaissent dans les tissus musculaires après différents types d’exercices physiques, et plus particulièrement les exercices de musculation avec des poids, contre les exercices d’endurance (ici le cyclisme). Les chercheurs ont utilisé une technologie avancée, le séquençage ARN du transcriptome entier, pour identifier les gènes qui étaient affectés uniquement par chaque type d’exercice. Des échantillons de muscles ont été prélevés sur des hommes âgés de 27 à 30 ans, avant leurs séances d’exercices puis une heure et quatre heures après leur séance de musculation ou de vélo.

L’étude a découvert 48 gènes uniques après les exercices d’endurance, et 348 gènes uniques après la musculation, qui se sont "exprimés différemment", ce qui veut dire que les exercices ont rendu les gènes plus ou moins puissants, comme un variateur peut le faire pour la lumière.

"Ces données montrent que différents exercices provoquent une activité moléculaire unique dans les muscles," expliquent les chercheurs. "Ces résultats confirment le besoin de plus de recherches afin de mieux identifier comment les stratégies d’exercices peuvent être utilisées pour cibler des réponses moléculaires spécifiques dans le tissu musculaire, ce qui peut avoir des implications pour ceux qui souffrent d’anomalies dans les muscles."

En comprenant mieux les processus moléculaires uniques stimulés par les différents types d’exercices, les chercheurs espèrent trouver de meilleurs moyens de favoriser la santé musculaire. Ils maintiennent aussi que cette recherche pourrait conduire à des programmes d’exercices plus efficaces pour cibler les anomalies associées à des dysfonctionnements musculaires bien précis.

Un aspect très important de cette étude est l’utilisation du séquençage ARN, qui fournit un éventail d’analyse plus large, notamment pour les gènes qui s’expriment à de faibles niveaux, avec une spécificité plus importante et une capacité à identifier des nouveaux gènes qui, autrement, pourraient ne pas être détectés avec les autres technologies moins pointues.

L’étude a aussi découvert que l’exercice d’endurance augmentait l’expression d’un gène spécifique associé à une meilleure capacité d’oxygénation. Le gène ESRRG améliore l’endurance, augmente le développement des vaisseaux sanguins et était aussi important pour ce qui est d’améliorer le fonctionnement des mitochondries, les centrales énergétiques des cellules.

Références :

[1] Jared M. Dickinson, Andrew C. D’Lugos, Marcus A. Naymik, Ashley L. Siniard, Amanda J. Wolfe, Donald P. Curtis, Matthew J. Huentelman, Chad C. Carroll. Transcriptome response of human skeletal muscle to divergent exercise stimuli. Journal of Applied Physiology, 2018.


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