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Posté par Adrien le Mardi 19/01/2016 à 00:00
Le rôle de PGC-1alpha dans la performance musculaire enfin défini
Les co-régulateurs transcriptionnels PGC-1alpha et PGC-1beta sont connus pour leur implication dans le métabolisme énergétique. Alors que PGC-1alpha est déjà très étudié, peu de données sur le rôle physiopathologique de PGC-1beta sont disponibles. L'équipe de Daniel Metzger à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) de génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) et de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des...) moléculaire et cellulaire, est parvenue à inactiver spécifiquement PGC-1beta dans les fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) musculaires de souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de laboratoire, mais aussi de nombreuses espèces...) adultes. Ceci a permis de démonter, en collaboration avec les équipes de Bernard Geny à l'université de Strasbourg (L’université de Strasbourg (UDS) est une université française située à Strasbourg en Alsace. Son origine remonte à la création du gymnase...) et Arnaud Ferry à l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) Paris-Descartes, que PGC-1beta est essentiel pour une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) mitochondriale optimale dans ces cellules. Cette étude est publiée dans la revue Nature Communications.


Figure: Schéma des fonctions et actions de PGC-1beta dans un muscle et de sa participation dans la performance musculaire.
© Daniel Metzger

Les muscles ont besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins secondaires et les besoins...) de beaucoup d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) pour assurer leurs fonctions. La majeure partie de cette énergie est produite dans des organites cellulaires spécialisés, les mitochondries. Ces dernières, présentes en grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) dans les cellules musculaires, utilisent l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) pour transformer l'énergie contenue dans les sucres et les graisses en ATP. Cette molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les...) est essentielle pour générer les contractions musculaires.

Les co-régulateurs PGC-1alpha et PGC-1beta sont impliqués dans la biogenèse des mitochondries et le métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la...) énergétique. Dans certaines cellules, l'action de l'un peut compenser la perte ou la diminution de l'autre. Alors que les rôles physiopathologiques de PGC-1alpha dans le muscle sont assez bien définis, ceux de PGC-1beta restaient à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par...) largement incompris.

L'équipe de Daniel Metzger est parvenue à inactiver PGC-1beta sélectivement dans les fibres musculaires de souris adultes, évitant ainsi une compensation par PGC-1alpha pouvant se mettre en place durant la formation des muscles. L'étude réalisée en collaboration avec les équipes de Bernard Geny et Arnaud Ferry montre que PGC-1beta coordonne l'expression de nombreuses protéines impliquées dans la structure et la fonction des mitochondries. Il participe également à leur détoxification, en éliminant efficacement les dérivés réactifs de l'oxygène générés. Par conséquent, en absence de PGC-1beta, bien que le nombre de mitochondries reste inchangé, celles-ci présentent des anomalies structurales et fonctionnelles diminuant leurs performances.

PGC-1beta est ainsi un facteur essentiel pour l'activité optimale des muscles. Cependant, les niveaux de ce co-régulateur diminuent avec l'âge dans ce tissu, induisant des faiblesses musculaires. Comme son expression peut être induite par les polyphénols, présents notamment dans le vin rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.), ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour prévenir et ralentir certaines déficiences musculaires dues à des dysfonctionnements mitochondriaux ou au vieillissement (La notion de vieillissement décrit une ou plusieurs modifications fonctionnelles diminuant progressivement l'aptitude d'un objet, d'une information ou d'un...).

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Source: CNRS-INSB