Cette recherche en protéomique, menée à l’Université de Copenhague et publiée dans la revue Cell Reports, a regardé comment l'exercice augmente l’énergie des cellules musculaires. Elle révèle que l'entraînement physique stimule la masse mitochondriale et affecte la formation de super-complexes de mitochondries -ces mini-usines énergétiques cellulaires. Les mitochondries, en travaillant toutes ensemble, permettent au muscle squelettique de produire de l'énergie ou de la puissance plus efficacement.
Les mitochondries sont les mini-centrales électriques de la cellule et lui apportent l’énergie dont elle a besoin grâce à un processus électrochimique appelé chaîne de transport d'électrons couplé à un autre processus, connu sous le nom de phosphorylation oxydative. Un certain nombre de protéines différentes dans les mitochondries facilitent ces processus, mais leur rôle exact reste mal compris.
L'exercice physique favorise la formation de ces super-complexes
Les scientifiques danois ont utilisé une technologie de protéomique de pointe pour mieux comprendre comment les protéines mitochondriales se rassemblent en complexes de chaînes de transport d'électrons, puis en super-complexes pour apporter aux cellules musculaires encore plus d’énergie. Ces travaux montrent également que l’exercice physique favorise la formation de ces super-complexes, permettant ainsi une progression de la puissance musculaire.
Les chercheurs décryptent ainsi la manière dont les protéines de la chaîne de transport d'électrons forment ces supercomplexes, réagissent à l'entraînement physique et permettent au muscle squelettique de produire toujours plus d’énergie et plus efficacement.
La formation de ces supercomplexes, notamment en réponse à l'exercice, est ici décryptée chez des souris, ayant accès à une roue d'exercice pendant 25 jours. L’expérience montre que les niveaux de protéines mitochondriales dans les muscles squelettiques du groupe d’intervention sont plus élevés que chez un groupe témoin de souris sédentaires.
Les scientifiques ont pu mesurer presque toutes les protéines des supercomplexes mitochondriaux dans le muscle squelettique et évaluer comment l'entraînement physique pouvait influencer leur formation. La protéomique leur a permis notamment d’identifier les protéines mitochondriales influencées par l’exercice :
des cibles possibles pour de nouveaux traitements des myopathies.
N.B. L’étude a reçu le soutien du Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research.
Source: Cell Reports May 25, 2021 DOI : 10.1016/j.celrep.2021.109180 Mass-spectrometry-based proteomics reveals mitochondrial supercomplexome plasticity
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