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UMR DMEM : dynamique musculaire & métabolisme

Environnement et plasticité musculaire

Des conditions environnementales néfastes, comme par exemple l’inactivité chronique, l’alitement prolongé, la micropesanteur ou encore des situations physiopathologiques et le vieillissement entraînent un déconditionnement musculaire. Ce déconditionnement se traduit principalement par une perte de masse et de force musculaire, par une fatigabilité accrue et parfois l’atteinte d’un état non permissif (fibrose, infiltrations graisseuses) susceptible de réduire la qualité de vie et de contribuer à une diminution de l’espérance de vie. Les mécanismes du déconditionnement sont à ce jour incomplètement caractérisés.

Dans ce projet nous étudions les changements moléculaires et cellulaires induits par la réduction chronique d’activité du système musculaire et nous évaluons les effets de différentes mesures de prévention, en particulier l’exercice physique et l’alimentation. Le matériel biologique provient, d’une part, d’expérimentations humaines d’alitement prolongé (anti-orthostatique à -6°) conduites sous l’égide de l’agence spatiale européenne (ESA) et financées par l’agence spatiale française (CNES), et d’autre part, d’expérimentations animales utilisant des modèles d’inactivité ou de déconditionnement (hindlimb suspension, immobilisation, modèle d’infiltrations graisseuses).

Une partie du projet vise à étudier les évènements précoces du déconditionnement à l’aide d’un nouveau modèle de simulation au sol sur l’homme (immersion sèche) et à plus long terme (modèle de bedrest). Il s’agit en partie d’élaborer une large base de données sur les changements au niveau du transcriptome des muscles striés squelettiques soumis à une réduction chronique d’activité et à contribuer ainsi à l’évaluation à grande échelle des différentes mesures de préventions centrées sur l’exercice physique, l’alimentation, les contraintes mécaniques (centrifugeuse, vibration…) et la pharmacologie.

Un second axe de travail a pour objectif d’étudier le phénomène d’accumulation des infiltrations graisseuses (IMAT) lors du déconditionnement et de la régénération musculaire. Il est aujourd'hui clairement établi l'existence d'amas d'adipocytes au sein de la musculature squelettique, plus communément appelée adiposité musculaire. Cette adiposité musculaire est retrouvée de manière amplifiée dans différentes pathologies telles que le diabète de type de 2, certaines lipodystrophies, le syndrome métabolique ou encore certaines myopathies, mais aussi lors du vieillissement et de l’immobilisation prolongée. Si plusieurs pistes existent, les mécanismes précis menant à cette adiposité musculaire ne sont pas encore élucidés. Notre projet contribue ainsi à identifier l’origine cellulaire des adipocytes EMCL, et à évaluer les différentes mesures de prévention du développement de ces adipocytes. Cet axe de travail est développé à la fois au travers des études d’alitement prolongé et d’immersion sèche chez l’homme, mais aussi sur modèle animal et cellulaire.