EXERCICE : Ils décryptent ses effets au niveau cellulaire

Ces scientifiques du Broad Institute du Massachusetts Institute of Technology et de Harvard se concentrent sur les effets de l’exercice au niveau cellulaire et identifient, avec une activité physique prolongée, de profondes modifications de l’ARN, des protéines et des métabolites dans presque tous les tissus. Ces travaux publiés dans la revue Nature apportent de nombreux indices sur différents problèmes de santé humaine mais commencent aussi à décrypter le processus moléculaire très complexe induit par l’exercice, la pointe d’un iceberg riche de données pour une pratique plus adaptée de l’exercice, mais aussi pour de nouveaux traitements mimant certains de ses effets.

La plupart des bienfaits de l’exercice sur la santé sont connus, cependant premier enseignement de cette recherche, la réponse du corps à l’exercice est plus complexe qu’on ne l’imaginait. Cette étude révèle une toute petite partie sans doute des nombreux changements cellulaires et moléculaires induits par l’exercice.

L’étude se concentre sur

la biologie de l’exercice,

à l’aide de techniques innovantes permettant d’analyser les changements moléculaires chez les souris soumises à des semaines d’exercice intense. L’équipe s’est intéressée à ces changements dans toute une gamme de tissus provenant de 19 organes, dont le cœur, le cerveau et les poumons. Au total, les équipes ont réalisé près de 10.000 analyses pour réaliser environ 15 millions de mesures dans le sang et 18 tissus solides. Cette analyse révèle :

• que chacun des organes change avec l’exercice, dans un effort à aider le corps à réguler le système immunitaire, à réagir au stress et à contrôler les voies liées aux maladies inflammatoires du foie, aux maladies cardiaques et aux lésions tissulaires ;
• que l’exercice a un impact sur des milliers de molécules, les changements les plus extrêmes se produisant dans la glande surrénale, qui produit des hormones qui régulent de nombreux processus importants tels que l’immunité, le métabolisme et la tension artérielle ;
• des différences entre les sexes dans plusieurs organes, notamment liées à la réponse immunitaire au fil du temps. La plupart des molécules de signalisation immunitaire propres aux femmes changent de niveaux entre 1 et 2 semaines d’entraînement, tandis que chez les hommes les mêmes molécules changent de niveaux entre 4 et 8 semaines ;
• des indices potentiels sur de nombreux problèmes de santé humaine différents ; dont une explication possible à la réduction de la graisse du foie avec l’exercice, ce qui inspire de nouvelles interventions contre la stéatose hépatique non alcoolique ;
• les protéines de choc thermique, produites par les cellules en réponse au stress, sont régulées de la même manière dans les différents tissus. Mais d’autres données sont spécifiques aux tissus : l’exercice induit ainsi une augmentation de l’acétylation des protéines mitochondriales impliquées dans la production d’énergie dans le foie pendant l’exercice. Ces changements pourraient aider le foie à devenir moins gras et inspirent de futurs traitements de la stéatose hépatique non alcoolique.

Ces données vont contribuer à mieux adapter l’exercice à l’état de santé d’un patient, ou encore à développer des traitements mimant les effets de l’activité physique pour les personnes incapables de pratiquer.

En conclusion, la recherche fournit une première cartographie des effets de l’exercice, au niveau moléculaire et pour l’organisme entier. Des données bientôt disponibles dans un référentiel public en ligne.

Source: Nature 1 May, 2024 DOI: 10.1038/s41586-023-06877-w Temporal dynamics of the multi-omic response to endurance exercise training

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Équipe de rédaction SantélogJuin 2, 2024Équipe de rédaction Santélog