Sélection de faits marquants

2024

Les acides gras furaniques, un nouvel acteur clé pour la santé du muscle?

Recueil des faits marquants d'AlimH

Les acides gras furaniques (FuFAs), présents dans les algues et les champignons, de nombreux fruits et légumes, le poisson et les produits laitiers, possèdent des effets antioxydants et anti-inflammatoires. Ils pourraient participer aux effets bénéfiques associés à la consommation de ces aliments, et plus largement d’un régime méditerranéen. Les chercheurs ont montré les effets des FuFAs sur le métabolisme musculaire et ont déposé un brevet «Furan fatty acids for enhancing muscle mass » en collaboration avec la SATT AxLR de Montpellier, INRAE Transfert et la DIMS du CIRAD.

Liens publications: 
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332223007357
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332223011216

2024

Le microbiote intestinal : un rôle central dans la physiopathologie de la myopathie de Duchenne

Jollet et al., The American Journal of Pathology

Myopathie génétique progressive dégénérative, la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) affecte la structure et la fonction des muscles, en raison de la synthèse altérée de la protéine dystrophine. Elle évolue et atteint les muscles respiratoires et cardiaque, entrainant un décès prématuré. De surcroit, les patients atteints de DMD présentent des troubles gastro-intestinaux sévères rendant essentielle une prise en charge globale de la physiopathologie de la DMD. Or, le microbiote intestinal est un organe clé dans la santé de l’hôte, impactant le fonctionnement d’autres organes et les travaux des scientifiques ont mis en évidence le lien entre bactéries intestinales et fatigue musculaire. Se pose ainsi la question : le microbiote intestinal est-il une cible active de la physiopathologie de la DMD ?

2021

Une modification transitoire du métabolisme à un stade précoce de l'embryon peut orienter le phénotype musculaire à l'âge adulte

C. Bertrand-Gaday et al., International Journal of Molecular Sciences

https://doi.org/10.3390/ijms21197203

Les stress subis lors des premiers stades de développement embryonnaires peuvent être à l'origine de troubles de la santé et de nombreuses maladies chroniques non transmissibles au cours de la vie. Nous avons montré qu’un changement précoce du métabolisme de l'embryon, juste après la fécondation (stade zygote) influence le phénotype contractile du muscle squelettique à l'âge adulte de manière dépendante du sexe. Pour cela, nous avons modifié transitoirement de la composition des substrats énergétiques dans le milieu de culture des embryons. Chez les souris mâles nées après ce traitement, le pyruvate induit un phénotype musculaire plus glycolytique, tandis que chez les femelles il induit un phénotype musculaire plus oxydatif. Ces résultats ont été observés chez des souris témoins ainsi que chez deux modèles de souris avec une augmentation modérée (p43-/-) ou forte (Mstn-/-) de la masse musculaire. De plus, nous montrons que le pyruvate induit des modifications post-traductionnelles de l'histone H3. Ces résultats prouvent pour la première fois qu’une modification transitoire du métabolisme à un stade précoce de l'embryon peut orienter le phénotype musculaire à l'âge adulte.

2019

Rôle déterminant du microbiote intestinal sur la fonction du muscle squelettique

Nay K et al, American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism.

Les chercheurs de l’UMR DMEM et leurs collègues ont révélé que le microbiote intestinal est déterminant pour une fonction musculaire optimale. Leurs analyses démontrent qu’éliminer le microbiote intestinal de souris par traitement antibiotique entraine une perte d’endurance musculaire et une fatigabilité accrue de leur muscle. Ces dysfonctions musculaires en absence de microbiote intestinal sont associées à un moindre stockage des réserves énergétiques musculaires de sucre sous forme de glycogène. Ces résultats ouvrent des perspectives de recherche prometteuses et indiquent que moduler la composition du microbiote intestinal par la nutrition pourrait contribuer à restaurer la fonction musculaire qui est altérée dans de nombreuses conditions pathologiques (désordres métaboliques : obésité, diabète ; maladies chroniques induisant une sédentarité : cancer) et physiologiques (vieillissement ; sédentarité).

La régulation de l'activité mitochondriale contrôle la durée de la régénération du muscle squelettique en réponse à une blessure

Pessemesse L et al  Sci Reports (2019)

Les hormones thyroïdiennes sont des régulateurs majeurs du développement musculaires et de l'activité mitochondriale. Nous avons précédemment identifié une forme tronquée du récepteur nucléaire aux hormones thyroïdiennes (p43) qui stimule l'activité mitochondriale et régule les caractéristiques du muscle squelettique. Cependant, son rôle dans la régénération musculaire reste à définir. Dans ce but, nous avons utilisé deux modèles murins où la p43 est soit surexprimée dans le muscle (p43-Tg) soit supprimée (p43-/-), et dans lesquels nous avons induit la régénération musculaire en injectant de la cardiotoxine dans le tibialis.

En réalisant une cinétique sur 70 jours, nous observons qu’en absence de p43 la régénération est fortement retardée alors que la surexpression du récepteur renforce ce processus. De plus, nous montrons in vitro que les cellules satellites dérivées de souris p43-Tg prolifèrent plus vite alors que celles provenant des souris p43-/- ont une capacité de prolifération réduite. Ces résultats démontrent que la p43 participe au contrôle de la durée de la régénération musculaire en régulant l'activité mitochondriale et la prolifération des myoblastes.

Préserver la qualité de la viande en valorisant des co-produits végétaux

Morel S et al  Journal of Functional Foods 

L’oxydation entraine de nombreux processus délétères sur les lipides, les protéines et l’ADN des tissus et organes ce qui a des répercussions à la fois en santé humaine et dans la conservation des aliments dans l’industrie agro-alimentaire. Pour contrecarre ces processus délétères l’approche consiste à utiliser des molécules anti-oxydantes, pour la plupart synthétiques, efficaces mais qui présentent des effets secondaires. De plus sous la pression des consommateurs l’industrie agro-alimentaire souhaite développer des approches plus naturelles, peu onéreuses et efficaces. Un consortium de chercheurs Inra, Inserm et CNRS et la société Flore en Thym a été mis en place pour identifier de nouveaux anti-oxydants naturels à partir de biomasse non valorisée.  Dans ce contexte nous avons identifié par une approche de fractionnement guidée par des essais biologiques, une molécule bioactive issue de co-produits du romarin capables de prévenir les effets délétères de l'oxydation dans les cellules musculaires. Tout d'abord, pour cribler les propriétés antioxydantes de ces extraits, nous avons utilisé un modèle de cellules musculaires squelettiques humaines sous stress oxydant. Dans une seconde étape, la biomolécule identifiée a été testée sur les muscles post-mortem pour souligner son application potentielle dans la protection des produits de viande contre l’oxydation. Nous avons identifié la taxodione, un abiétane diterpène, en tant que principale molécule bioactive de l’extrait de branche de romarin. La taxodione protège efficacement les cellules musculaires squelettiques des dommages induits par un stress oxydant. De plus, la taxodione réduit l'oxydation des lipides et des protéines lors de la conservation des muscles post-mortem chez la souris et le bœuf.

2018

Nouveau mécanisme d’adaptation du muscle squelettique en réponse au jeûne alimentaire et à l’exercice physique

Britto F et al., BMC Biol

Suite à un repas, les nutriments activent au niveau cellulaire un senseur crucial nommé Akt/mTOR, qui contrôle les voies de synthèses protéiques, de glycogène et de lipides requises pour la croissance cellulaire et l’homéostasie tissulaire. Néanmoins ces processus sont très couteux en ATP, et dans le muscle, en cas de stress énergétiques tels que l’exercice physique, l’hypoxie ou après un jeûne, l’activation d’Akt/mTOR doit être impérativement freinée pour éviter des dépenses énergivores superflues aux conséquences néfastes (atrophie musculaire). Nous avons découvert le rôle essentiel joué par la protéine REDD1 via les mitochondries pour réduire les dépenses énergétiques musculaires en condition de stress. Ce travail éclaire d’un jour nouveau les mécanismes de régulation de la voie Akt/mTOR, cible de nombreux dysfonctionnements dans des pathologies ou des conditions en lien avec le statut nutritionnel (syndrome métabolique, diabète, cancer, dépression, Parkinson vieillissement…).

Une alimentation riche en huile de palme rouge ou raffinée ou riche en huile d’olive induit des effets métaboliques délétères mais de nature différente 

Djohan YFet al.Eur J Nutr. 2018

L’huile de palme et l’huile d'olive sont les deux huiles les plus consommées dans le monde. L'objectif de cette étude était de comparer les effets métaboliques d'un apport élevé d’huile de palme (vierge et raffinée) et d’huile d’olive vierge sur les paramètres de tolérance au glucose, le métabolisme des lipides et l’intégrité du foie. Pour ce faire, de jeunes rats mâles Wistar ont été divisés en quatre groupes égaux et nourris avec un régime témoin (11% d’énergie sous forme de lipides) ou un régime riche en huile de palme vierge ou raffinée (oléine de palme) ou en huile d’olive (56% d'énergie sous forme de lipides), pendant 12 semaines. Ce travail a montré qu’un apport alimentaire élevé de palme vierge ou raffinée altère la tolérance au glucose alors qu'un apport alimentaire élevé d’huile d’olive vierge provoque une accumulation des lipides hépatiques et détériore le foie.

2017 

Inactivité et développement des infiltrations graisseuses dans le muscle squelettique

Demangel R et al J Physiol. 2017

De nombreuses situations, engendrant principalement une hypoactivité, peuvent provoquer un déconditionnement musculaire caractérisé par une perte de masse et de force ainsi qu’un développement d’infiltrations graisseuses (IMAT), altérant ainsi la fonction musculaire. Nos travaux ont montré que seulement 3 jours d’inactivité induite par le modèle d’immersion sèche chez l’homme suffisent à augmenter le contenu musculaire en IMAT, établissant le caractère très précoce du développement des infiltrations graisseuses.

2015

Specialist Protein Resource Network (SPRN)

Un réseau  « Specialist Protein Resource Network » (SPRN) a été constitué à la suite du colloque « the Protein Bioinformatics and Community Resources Retreat » qui s’est tenu sur le campus génomique Wellcome Trust à  Hinxton, GB. Ce colloque a rassemblé des responsables de plusieurs base de données spécialisées sur les protéines ( ex : CAZy, TCDB, ESTHER and MEROPS…), ainsi que des représentants des centres de bioinformatiques mondiaux (EBI and NCBI).

https://listserver.ebi.ac.uk/mailman/listinfo/sprn

2014

Comment préserver la masse et la fonction musculaire ?

Britto F et al, Am J Physiol Endocrinol Metab   /  Pauly M et al J Gerontol A-Biol 

Nos travaux montrent pour la première fois un rôle de REDD1 dans le contrôle de la masse musculaire, puisque son absence contrecarre l’atrophie musculaire induite par les glucocorticoïdes. Nous avons établi qu’il est possible de remodeler le muscle âgé par des approches complémentaires ciblant à la fois la masse (inactivation de myostatine) et la fonction musculaire (activation pharmacologique du métabolisme oxydatif). 

Importance de la sirtuine mitochondriale Sirt3 dans le développement et la fonction du tissu musculaire

Lin L et al . PLoS One 2014

Abdel Khalek W et al PLoS One 2014

La déacétylase NAD⁺ dépendante mitochondriale Sirt3 joue un rôle clé dans le métabolisme énergétique cellulaire au travers de la régulation de l'activité mitochondriale. Il existe cependant deux isoformes de cette déacétylase dont les fonctions ne sont pas clairement définies dans le tissu musculaire. Nos résultats montrent qu'au delà du métabolisme du tissu musculaire, Sirt3 régule non seulement la mise en place du tissu musculaire en contrôlant la différenciation mais aussi le maintien du tissu musculaire puisque une dérégulation de l'expression de ses isoformes  conduit à une atrophie musculaire.

2013

Capteur d’interaction « BRET » pour mesurer en temps réel l’hétérodimérisation des récepteurs nucléaires PPARG et RXR impliqués dans le syndrome métabolique

Mulero M et al,  PLoS One. 2013

Les récepteurs nucléaires ont un rôle clé dans le contrôle du métabolisme et de l’adipogénèse et leur dérégulation représente une cible thérapeutique majeure dans le cas notamment du syndrome métabolique. Nous avons développé une nouvelle approche « BRET » d’étude en temps réel in vitro et in cellulo de l’hétérodimériation des récepteurs nucléaires notamment de PPARG/RXR. Nos résultats pointent un mécanisme d’action complexe et l’importance de l’ADN pour induire une hétérodimerisation stable et démontrent que certains résidus des hétéropartenaires sont cruciaux dans leur interaction avec l’ADN et leur localisation subnucléaire.