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Le procédé dégénératif peut être renversé en pratiquant l'exercice d'aérobic régulier, expositions étudient

Le tissu adipeux n'est pas simplement un réservoir simple d'énergie pendant des périodes de manque de nourriture. Il contribue de manière significative au règlement du métabolisme, déchargeant les molécules variées dans la circulation sanguine, y compris les microRNAs qui modulent l'expression des gènes principaux dans différentes parties de l'organisme, y compris le foie, le pancréas, et les muscles.

La recherche a prouvé que le vieillissement et l'obésité peuvent nuire la production de ces microRNAs de réglementation par le tissu adipeux et favoriser le développement des maladies telles que le diabète et la dyslipidémie.

Les bonnes nouvelles sont que ce procédé dégénératif peut être renversé en pratiquant l'exercice d'aérobic régulier, selon une étude publiée dans les démarches de l'académie nationale des sciences (PNAS).

Les expériences avec des souris et des êtres humains ont prouvé que l'exercice d'aérobic stimule l'expression d'une enzyme DICER appelé, qui est essentielle au traitement de ces microRNAs. Nous avons observé, pour cette raison, un accroissement de production de ces molécules de réglementation par les cellules adipeuses, avec plusieurs avantages pour le métabolisme. »

Marcelo Mori, professeur à l'institut de la biologie, université de Campinas

Mori est l'un des investigateurs principaux pour le projet, qui a été supporté par FAPESP (fondation de recherches de São Paulo) et conduit en partenariat avec des groupes à l'université de Copenhague au Danemark et à l'Université de Harvard aux Etats-Unis.

Les expériences ont été effectuées pendant la recherche post-doctorale de Bruna Brésil Brandão, ancien stagiaire du PhD de Mori et maintenant au fonctionnement de Faculté de Médecine de Harvard en tant que chargé de recherches dans le laboratoire de professeur C. Ronald Kahn.

Les résultats ont montré le cas de transmission entre le muscle et le tissu adipeux pendant l'exercice d'aérobic par l'intermédiaire des molécules de signalisation sécrétées dans la circulation sanguine. Cet échange d'informations rend la consommation d'énergie par les cellules adipeuses plus efficace, permettant au métabolisme de s'adapter à l'exercice et améliorant le rendement des muscles.

Les souris ont été soumises à un protocole en marche du tapis roulant 60 mn pendant huit semaines. Pendant qu'elles devenaient plus en bonne santé, la vitesse et l'inclinaison de tapis roulant ont été augmentées.

À l'extrémité, en plus de l'amélioration du rendement, les scientifiques ont trouvé une élévation importante dans des niveaux d'adipocyte de l'expression de DICER, qui a été accompagnée d'une réduction en poids corporel et graisse viscérale.

Quand ils répétés l'expérience avec les souris qui ont été génétiquement modifiées pour ne pas exprimer DICER en cellules adipeuses, les chercheurs ont constaté que les bienfaits de l'exercice d'aérobic étaient bien plus petits. « Les animaux n'ont pas détruit le grammage ou la graisse viscérale, et leur forme physique générale ne s'est pas améliorée, » Mori a dit. « Nous avons également observé que les cellules adipeuses ont employé le substrat différemment d'énergie dans ces souris de GM que chez les souris sauvages, laissant moins de glucose procurable pour des muscles. »

Chez l'homme, six semaines de formation à haute intensité d'intervalle (HIIT) étaient suffisantes pour fournir une augmentation quintuple de la quantité de DICER en tissu adipeux en moyenne. L'effet a été observé dans les deux plus jeunes volontaires, vieilli environ 36, et sujet plus ancien, âgé environ 63. La réaction a varié considérablement entre les personnes, cependant, avec DICER augmentant pas moins de 25 fois dans certains, et très peu dans d'autres.

Mécanisme détaillé

Le rôle de DICER et de microRNA traitant en tissu adipeux a été décrit la première fois en 2012 dans un article publié dans le métabolisme de cellules, enregistrant une étude aboutie par Mori et Khan en collaboration avec un groupe international de chercheurs.

La canalisation trouvant ici était que l'expression de DICER dans le tissu adipeux des souris s'est baissée comme grammage gagné par animaux et que ce réduit leur durée de vie. L'étude a également prouvé que la restriction calorique pourrait renverser les incidences nuisibles de l'obésité.

Dans une autre étude, publiée en 2016 dans le vieillissement de tourillon, Mori et son groupe a prouvé que la restriction calorique chez les souris a évité le déclin lié au vieillissement dans la production de microRNA par le tissu adipeux et le développement du diabète de type 2. Dans une étude rapportée en 2017 en nature, il prouvé que les microRNAs produits par le tissu adipeux sont entrés dans la circulation sanguine et ont agi sur les tissus éloignés, réglant l'expression du gène.

« En cela la dernière étude nous avons constaté que l'exercice d'aérobic, comme la restriction calorique, peut renverser la goutte dans grâce de production d'expression et de microRNA de DICER à l'activation d'un détecteur métabolique très important, l'enzyme AMPK [protéine kinase monophosphate-activée par adénosine], » Mori a dit.

Le détecteur est déclenché, il a expliqué, quand la cellule absorbe ATP (adénosine triphosphate, la molécule qui agit en tant que substrat d'énergie pour des cellules) et produit un déficit d'énergie. Dans les expériences avec des souris, les chercheurs ont constaté que l'exercice d'aérobic a activé AMPK en cellules musculaires et que cette expression d'une certaine manière induite de DICER en cellules adipeuses.

« La conclusion évidente est que l'effet sur l'expression du gène se produit dans la même cellule en laquelle le déficit d'énergie se produit, qui est en effet le cas, mais ici le détecteur est également déclenché dans des muscles et règle la réaction qui se produit en tissu adipeux, » il a dit.

Pour confirmer la transmission entre les tissus, les scientifiques ont rassemblé le sérum sanguin d'un animal qualifié et l'ont injecté dans un animal sédentaire. Cette « demande de règlement » a augmenté l'expression de DICER en tissu adipeux. Dans une autre expérience, ils ont incubé les adipocytes cultivés avec le sérum des souris qualifiées et ont observé le même effet.

« Ceci qui trouve propose que les personnes qualifiées aient un ou plusieurs molécules en leur circulation sanguine qui induisent directement une amélioration métabolique en tissu adipeux, » Mori aient dit. « Si nous pouvons recenser ces molécules, nous pouvons vérifier si elles induisent également d'autres avantages d'exercice d'aérobic, tels que le cardioprotection. D'ailleurs, nous pouvons penser à convertir cette connaissance en médicament à un moment donné. »

Pour obtenir une compréhension bien plus détaillée du mécanisme de régulation métabolique, les chercheurs ont analysé tous les milliers de microRNAs exprimés en organisme des souris qualifiées et comparés elles avec ceux trouvés dans les souris sédentaires.

« Nous avons recensé une molécule miR-203-3p appelé, dont l'expression augmente avec la formation et la restriction calorique, » Mori avons dit. « Nous avons prouvé que ce microRNA est responsable d'introduire le réglage métabolique dans les adipocytes. Quand les muscles épuisent tout leur glycogène pendant l'exercice prolongé, des signes moléculaires sont envoyés au tissu adipeux et miR-203-3p règle avec précision le métabolisme d'adipocyte. Nous avons trouvé cette souplesse métabolique d'être essentiels aux bonnes santés ainsi qu'à l'amélioration des performances. »

Absent cette modulation, consommation d'adipocyte de glucose pendant l'exercice grimpe, laissant moins de substrat d'énergie procurable jusqu'aux muscles, il a ajouté. Ceci peut mener à l'hypoglycémie, une des entraves au fonctionnement principales pour des athlètes.

« Chez les souris de GM qui n'expriment pas DICER dans les adipocytes, cette conversation entre le tissu adipeux et des muscles ne se produit pas. C'est un modèle qui imite le vieillissement et l'obésité. Ainsi quand DICER se baisse, la santé métabolique est mauvaise et les procédés dégénératifs accélèrent » Mori ont dit.

Source:
Journal reference:

Brandão, B. B., et al. (2020) Dynamic changes in DICER levels in adipose tissue control metabolic adaptations to exercise. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.2011243117.