Afin de mieux comprendre comment l'exercice affecte la teneur en protéines des muscles, Hostrup et al. ont choisi huit participants masculins en bonne santé et non formés pour leur recherche. Ils ont suivi cinq semaines d'entraînement cycliste de haute intensité.
Les chercheurs découvrent comment le muscle squelettique s'adapte à l'entraînement par intervalles à haute intensité, y compris les altérations des mécanismes essentiels au contrôle du métabolisme et de la contraction musculaire.
Recherche récemment publiée dans eLife a fourni de nouvelles informations sur les effets de l'entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) sur le muscle squelettique humain.
Selon l'étude, le HIIT augmente le nombre de protéines musculaires squelettiques cruciales pour le métabolisme énergétique et la contraction musculaire et modifie chimiquement d'importantes protéines métaboliques. Ces résultats peuvent aider à expliquer comment le HIIT stimule le métabolisme et ouvrir la porte à d'autres recherches sur l'influence de l'exercice sur ces processus.
"L'exercice physique a de nombreux effets bénéfiques qui peuvent aider à prévenir et à traiter les maladies métaboliques, et cela est probablement le résultat de changements dans l'utilisation de l'énergie par les muscles squelettiques. Nous voulions comprendre comment l'exercice modifie la teneur en protéines des muscles et comment il régule l'activité de ces protéines par une réaction chimique appelée acétylation », explique le premier et co-auteur correspondant Morten Hostrup, professeur agrégé au Département de nutrition, d'exercice et de Sports à l'Université de Copenhague, Danemark. L'acétylation se produit lorsqu'un membre du groupe des petites molécules, l'acétyle, se combine avec d'autres molécules et peut affecter le comportement des protéines.
Les scientifiques ont recruté huit volontaires masculins en bonne santé et non formés pour leur étude, qui ont suivi cinq semaines d'entraînement cycliste intense. Les gars ont fait de l'exercice trois fois par semaine, faisant du vélo pendant quatre minutes à une fréquence cardiaque cible de plus de 90 % de leur maximum, suivis d'une pause de deux minutes. À chaque session, ils sont passés par ce processus quatre à cinq fois.
Les scientifiques ont examiné les changements dans la composition de 3 168 protéines dans des échantillons de tissus prélevés sur les cuisses des participants avant et après l'étude en utilisant une méthode appelée spectrométrie de masse. De plus, ils ont examiné les changements impliquant 1 263 sites d'acétyle de lysine sur 464 protéines acétylées.
Leurs analyses ont montré une augmentation de la production de protéines utilisées pour construire les mitochondries, qui produisent de l'énergie dans les cellules, et des protéines liées aux contractions musculaires. L'équipe a également identifié une acétylation accrue des protéines mitochondriales et des enzymes impliquées dans la production d'énergie cellulaire. De plus, ils ont observé des changements dans le nombre de protéines qui réduisent la sensibilité au calcium du muscle squelettique, qui est essentielle pour les contractions musculaires.
Les résultats confirment certains changements bien connus des protéines musculaires squelettiques qui se produisent après l'exercice, et en identifient de nouveaux. Par exemple, la sensibilité réduite au calcium peut expliquer pourquoi il peut être plus difficile pour un athlète de se contracter après qu'il se soit fatigué. Les travaux suggèrent également que les changements induits par l'exercice dans la régulation des protéines par l'acétylation peuvent contribuer à stimuler le métabolisme.
"En utilisant une technologie protéomique de pointe, notre étude fournit de nouvelles informations sur la façon dont le muscle squelettique s'adapte à l'entraînement physique, y compris l'identification de nouvelles protéines régulées par l'exercice et de nouveaux sites d'acétyle", conclut l'auteur co-correspondant Atul Deshmukh, associé Professeur au Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research, Université de Copenhague. "Nous espérons que nos travaux stimuleront d'autres recherches sur la façon dont l'exercice contribue à améliorer la santé métabolique chez l'homme."
Référence :"L'entraînement par intervalles à haute intensité remodèle le protéome et l'acétylome du muscle squelettique humain" par Morten Hostrup, Anders Krogh Lemminger, Ben Stocks, Alba Gonzalez-Franquesa, Jeppe Kjærgaard Larsen, Julia Prats Quesada, Martin Thomassen, Brian Tate Weinert, Jens Bangsbo et Atul Shahaji Deshmukh, 31 mai 2022, eLife.
DOI :10.7554/eLife.69802
