Des altérations des capacités d’anabolisme protéique musculaire ont été observées chez le sujet âgé mais également chez le sujet obèse. Cette nouvelle étude menée sur un modèle de rats obèses indique qu’une désensibilisation au stimulus anabolisant de l’exercice physique pourrait être impliquée.
Une diminution physiologique de la masse musculaire appelée sarcopénie survient au cours du vieillissement chez l’homme sain. Chez les personnes obèses, la sarcopénie peut également être observée à l’âge adulte. Les auteurs du présent article avaient précédemment suggéré que la réponse anabolique au niveau musculaire pouvait être inhibée en réponse à l’exercice physique en cas d’obésité sarcopénique. Cette étude avait ainsi pour objectif de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents d’une désensibilisation aux stimuli anabolisants et plus précisément, en réponse à l’exercice physique chez un modèle de rats génétiquement obèses.
En fonction de leur composition corporelle évaluée par DEXA (Absorptiométrie biphotonique), de jeunes rats Zucker mâles ont été identifiés comme minces (M) ou obèses (O) et soumis à un mode de vie sédentaire (groupes MS et OS) ou une période d’exercice physique (groupes ME et OE); chaque groupe incluait 6 à 8 rats. Les rats affectés aux groupes ME et OE ont été entraînés à effectuer une extension complète des membres postérieurs, exercice assimilé à un saut vertical chez l’homme (squat jump). L’administration en bolus de 2HOpar voie intrapéritonéale a été utilisée pour mesurer les taux fractionnaires de renouvellement protéique (FSR) sur 24 h de différents muscles des membres postérieurs.
Une diminution de la masse musculaire de 28% était observée chez les rats obèses, en comparaison aux rats minces. En l’absence de stimulus anabolisant (entraînement), les FSR des protéines totales étaient significativement plus élevés dans différents muscles des animaux obèses. Concernant les taux de synthèse des sous-fractions protéiques étudiées au niveau du gastrocnemius, les FSR des protéines myofibrillaires et mitochondriales étaient similaires, tandis que le FSR des protéines cytosoliques était légèrement augmenté avec l’obésité. Dans les groupes entraînés, le taux de synthèse des protéines totales, myofibrillaires et cytosoliques était moins stimulé chez les animaux obèses en comparaison au phénotype mince, indiquant une désensibilisation au stimulus anabolisant de l’exercice physique chez les animaux obèses. Concernant les voies de signalisation potentiellement impliquées, le phénotype obèse était associé à une expression réduite des protéines Akt et mTOR qui sont d’importants médiateurs de la synthèse protéique musculaire. Une expression augmentée de la protéine p70S6k (+178%) et une diminution de l’expression de DEPTOR (–28%), inhibiteur endogène de mTOR, étaient également observées chez les rats obèses.
L’expression diminuée de DEPTOR, protéine précédemment impliquée dans la régulation de la balance énergétique pourrait expliquer en partie l’altération de la réponse anabolique à l’exercice physique. Bien que cette piste de recherche s’avère prometteuse, d’autres études doivent être menées pour élucider pleinement le rôle de DEPTOR dans la régulation du métabolisme protéique.
Source : Abnormal protein turnover and anabolic resistance to exercise in sarcopenic obesity. Nilsson M.I. et al. FASEB J. 27, 3905–3916 (2013).