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Découverte d’une molécule qui améliore l’endurance chez la souris

Une nouvelle cible pharmacologique permettant d’améliorer le fonctionnement du muscle vient d’être découverte chez la souris. Une exploitation de ces résultats à des fins de dopage n’est pas à exclure.

Il existe deux types de muscles : les muscles utilisés lors d’effort de longue durée (de type marathon) et ceux utilisés lors d’efforts intenses de courte durée (de type sprint). Les chercheurs se sont intéressés au premier type, qui utilise de préférence l’oxydation des acides gras pour produire l’énergie dont les muscles ont besoin pour la contraction. Ces derniers ont la particularité d’être très riches en mitochondries, ces petites structures cellulaires qui produisent l’énergie en consommant de l’oxygène.

Dans cette étude publiée dans la revue Nature Medicine1, les chercheurs de l’Institut Pasteur de Lille2 révèlent qu’une protéine, Rev-erb-α, exerce un contrôle sur l’activité des mitochondries au sein du muscle squelettique. D’après les observations des chercheurs, elle est préférentiellement exprimée dans les muscles riches en mitochondries, ceux-là même utilisés pour les efforts de longue durée.

« Les souris déficientes pour Rev-erb-α n’arrivent pas à élever leur consommation en oxygène au cours d’un exercice physique et sont incapables de réaliser un exercice prolongé »

explique Hélène Duez, chargée de recherche Inserm. Leurs mitochondries sont anormales. Au contraire, les souris chez lesquelles le gène Rev-erb-α est surexprimé voient leurs performances s’améliorer dans les exercices d’endurance.

Rev-erb-α provoque des changements similaires à ceux induits par l’entraînement des athlètes

Ces travaux identifient une fonction originale de la protéine Rev-erb-α dans le contrôle de la production d’énergie du muscle via les mitochondries. Rev-erb-α module la quantité de mitochondries au sein du muscle et leur efficacité, c’est-à-dire la quantité d’oxygène consommée pour produire l’énergie nécessaire à la contraction musculaire.

« L’activation de Rev-erb-α provoque des changements similaires à ceux induits par l’entraînement des athlètes. On peut dire que cette molécule entraîne une signature moléculaire semblable à celle de l’entraînement »

explique Hélène Duez, chargée de recherche à l’Inserm.

Les résultats de cette étude permettront notamment d’élaborer de nouvelles stratégies pour la conception de molécules plus actives dans le traitement par exemple des myopathies où la fonction musculaire est altérée.

Par ailleurs, Rev-erb-α est connue pour son implication dans la régulation de gènes importants pour le métabolisme des acides gras, du glucose, la formation du tissu adipeux, et enfin le fonctionnement de l’horloge biologique. Les chercheurs indiquent que leur découverte ouvre, dans un avenir plus lointain, des perspectives dans la régulation de maladies métaboliques telles que le diabète. Rev-erb-α, pourrait par exemple aider à resynchroniser l’horloge biologique, souvent perturbée chez les diabètiques de type 2, en promouvant les voies habituellement activées par l’exercice (oxydation des acides gras pour produire de l’énergie).

Détournement possible à des fins de dopage

SR009 est un agoniste de Rev-erb-α, elle permet d’activer l’expression de Rev-erb-α chez la souris de façon très potente3.

Les souris traitées avec la molécule SR009 courent plus longtemps (gauche) et couvrent une plus grande distance (droite).

Bien que cette molécule n’ait pas encore été testé chez l’homme on peut aisément imaginer le détournement d’une telle molécule pour améliorer les performances sportives. Interrogé par Slate, Bart Staels, directeur de recherche, n’ignore pas que leurs travaux peuvent être détournés.

«On peut bien évidemment avoir une autre lecture de notre travail,

reconnaît volontiers Bart Staels.

Imaginer par exemple que l’administration d’EPO et la stimulation de l’expression de notre protéine aurait des effets particulièrement spectaculaires. Nous ne sommes pas naïfs. Ce n’est nullement notre voie de recherche mais nous ne pouvons pas pour autant ignorer cet aspect de la question. C’est plus généralement le cas de tous les travaux qui, visant à corriger des anomalies fonctionnelles pathologiques offrent dans le même temps la possibilité d’améliorer les mêmes fonctions chez des personnes qui ne sont pas malades. »

Notes et références

  1. Rev-erb-α modulates skeletal muscle oxidative capacity by regulating mitochondrial biogenesis and autophagy. Estelle Woldt, Yasmine Sebti1, Laura A. Solt, Christian Duhem, Steve Lancel, Jérôme Eeckhoute, Matthijs K.C. Hesselink, Charlotte Paquet, Stéphane Delhaye, Youseung Shin, Theodore M. Kamenecka, Gert Schaart, Philippe Lefebvre, Rémi Nevière, Thomas P. Burris, Patrick Schrauwen, Bart Staels & Hélène Duez. Nature Medecine. []
  2. Etude réalisée par l’équipe d’Hélène Duez, chargée de recherche à l’Inserm dans l’unité 1011 « Récepteurs nucléaires, maladies cardiovasculaires et diabète » (Inserm/Université Lille 2 droit et santé/Institut Pasteur de Lille) dirigée par Bart Staels. []
  3. Regulation of circadian behaviour and metabolism by synthetic REV-ERB agonists. Laura A. Solt, Yongjun Wang, Subhashis Banerjee, Travis Hughes, Douglas J. Kojetin, Thomas Lundasen, Youseung Shin, Jin Liu, Michael D. Cameron, Romain Noel, Seung-Hee Yoo, Joseph S. Takahashi, Andrew A. Butler, Theodore M. Kamenecka & Thomas P. Burris. Nature. []

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