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Le sport améliore la synergie entre les muscles et les nerfs

jeudi 3 avril 2014

Les sports d’endurance améliorent non seulement la condition et la forme physique des muscles, mais ils améliorent aussi simultanément les connections neuronales en direction des fibres musculaires. Ce lien a été découvert par un groupe de recherche du Biozentrum de l’Université de Bâle [1]. Le groupe de chercheurs a aussi été en mesure de provoquer le même effet par l’élévation de la concentration d’une protéine dans les muscles, la PGC1α. Leurs résultats pourraient intéresser les secteurs de la recherche relatifs aux maladies musculaires ou nerveuses.

Le printemps est souvent le signal de la reprise des joggings. On sait que le fait de courir régulièrement dans la forêt améliore la condition physique des muscles. La protéine PGC1α est responsable de cet effet, car elle joue un rôle central dans l’adaptation des muscles à l’entrainement. L’équipe de recherche, dirigée par le Professeur Christoph Handschin, a découvert qu’un tel entrainement d’endurance modifiait non seulement la condition des muscles, mais aussi le flux de connections synaptiques neuronales en amont dépendant des muscles.

Comment les muscles changent pendant un entrainement sportif ou lors d’une maladie musculaire ? Handschin et son équipe cherchent à répondre à cette question depuis plusieurs années. Dans le passé, ils avaient déjà montré que la protéine PGC1α jouait un rôle clé dans l’adaptation des muscles en régulant les gènes qui provoquaient des modifications des muscles pour qu’ils puissent s’adapter à ce qu’on exige d’eux. Quand un muscle est inactif ou malade, seule une faible concentration en PGC1α est présente. Cependant, quand le muscle est mis à forte contribution, les niveaux de PGC1α augmentent. Par une élévation artificielle de la concentration de PGC1α, il est possible de stimuler l’endurance musculaire.

Les scientifiques ont été capables de démontrer que l’augmentation de la concentration en PGC1α dans le muscle améliore aussi les connexions nerveuses synaptiques en amont, comme résultat de ce retour du muscle vers le moteur neuronal : la santé des synapses s’améliore, et son mode d’activation s’adapte pour répondre aux exigences du muscle. Jusqu’à maintenant, l’influence du muscle sur la connexion synaptique était principalement reconnue dans le développement embryonnaire. "Le fait que chez les adultes, où les nerfs et les systèmes musculaires sont pleinement développés, non seulement les muscles changent grâce à une augmentation de la concentration en PGC1α, mais il s’installe aussi une amélioration du contrôle musculaire dans le système nerveux et musculaire tout entier" explique Handschin. "Notre objectif actuel est d’identifier le signal exact qui conduit à une stabilisation des connexions synaptiques, afin de l’appliquer au traitement des maladies musculaires".

L’une des applications thérapeutiques directe issue des résultats de cette recherche pourrait concerner l’atrophie musculaire ou la sclérose latérale amyotrophique. "Chez les patients dont les muscles sont devenus trop faibles pour bouger à cause d’une maladie , une augmentation de la protéine PGC1α pourrait renforcer les muscles et les nerfs jusqu’à ce que les patients puissent suffisamment bouger pour réaliser des mouvements de thérapie physique et améliorer leur mobilité" explique le chercheur. Après une amélioration pharmacologique de la santé des muscles et des nerfs, le patient pourrait continuer tout seul son traitement par la pratique d’un sport d’endurance.

Références :

[1] Anne-Sophie Arnold, Jonathan Gill, Martine Christe, Rocío Ruiz, Shawn McGuirk, Julie St-Pierre, Lucía Tabares, Christoph Handschin. Morphological and functional remodelling of the neuromuscular junction by skeletal muscle PGC-1α. Nature Communications, 2014. doi:10.1038/ncomms4569.


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