EXERCICE ET DIABETE : LE ROLE DES ESPECES REACTIVES DE L'OXYGENE

Certaines personnes dans une mêlée lors d'un match de rugby
Une nouvelle étude chez la souris examine les mécanismes moléculaires qui sous-tendent certains des avantages pour la santé de l'exercice. Ivo de Bruijn/Stocksy
  • Les risques de diabète de type 2 et de fonte musculaire augmentent avec l'âge et la diminution de l'activité physique.
  • Des chercheurs australiens ont isolé une enzyme associée à l'exercice qui pourrait être la clé de la protection contre la résistance à l'insuline.
  • Le même effet protecteur peut être obtenu grâce à des médicaments qui déclenchent l'activation de cette enzyme.

La population mondiale vieillit. Les Nations Unies estiment que d'ici 2050, 1 personne sur 6 aura plus de 65 ans.

En vieillissant, il y a souvent une diminution de l'activité physique, qui joue un rôle dans l'augmentation de la prévalence du diabète de type 2 et de la fonte musculaire chez les personnes âgées.

Tandis que le bienfaits de l'activité physiqueSource de confiance sont largement connus et acceptés, la façon dont l'exercice favorise notre santé métabolique et réduit la résistance à l'insuline avec l'âge est moins claire.

Découverte d'enzymes liées à l'exercice

Une étude récente chez la souris, publiée dans Science Advances , met en évidence une enzyme liée à l'exercice qui pourrait aider à prévenir les dommages oxydatifs qui se produisent lors du développement du diabète de type 2 associé à l'âge.

Cette enzyme est la NADPH oxydase 4 (NOX4), et ses niveaux dans nos muscles squelettiques augmentent après l'exercice.

Les muscles squelettiques sont les muscles reliés aux os. L'exercice expose ces muscles à un stress quiaugmente la tolérance du corpsSource de confiance pour les futurs stresseurs.

Lorsque nous faisons de l'exercice, des espèces réactives de l'oxygène (ROS) sont générées dans les muscles. Comme l'expliquent les auteurs de la nouvelle étude, les ROS "générés pendant l'exercice sont considérés comme faisant partie intégrante des effets bénéfiques de l'exercice sur la santé".

L'auteur principal de l'étude, le professeur Tony Tiganis , du Monash University Biomedicine Discovery Institute, à Clayton, en Australie, a déclaré à Medical News Today des découvertes antérieures selon lesquelles un ROS appelé peroxyde d'hydrogène augmentait la sensibilité à l'insuline chez la souris.

Dans la nouvelle étude, une équipe a entrepris d'étudier plus en détail la relation entre les ROS, l'exercice et la résistance à l'insuline.

"Nos résultats permettent de comprendre pourquoi et comment l'exercice favorise la sensibilité à l'insuline et est bénéfique pour la santé métabolique", a déclaré le professeur Tiganis.

Le vieillissement affecte la production d'enzymes

Comme l'a expliqué l'auteur principal, la nouvelle étude montre que les ROS générés par NOX4 après l'exercice activent une enzyme. Cette enzyme, appelée NFE2L2, produit « une solide réponse de défense antioxydante ».

Cette réponse n'affecte pas immédiatement la sensibilité à l'insuline, a déclaré le professeur Tiganis, mais elle réduit "le stress oxydatif mitochondrial et les dommages oxydatifs des protéines et des lipides qui, autrement, entraînent une baisse de la sensibilité à l'insuline et le développement d'une résistance à l'insuline au fil du temps".

ROS peut endommager les cellulesSource de confiancepar le stress oxydatif. En effet, il existe des preuves que le stress oxydatifjoue un rôleSource de confiancedans le développement de la résistance à l'insuline. Par conséquent, le corps doit traiter rapidement les ROS.

Pendant l'exercice, les ROS sont produits en plus grande quantité, le corps doit donc apprendre à les éliminer immédiatement. L'exercice entraîne le corps à éliminer les ROS plus rapidement, réduisant ainsi le risque de dommages causés par le stress oxydatif.

Les auteurs concluent :

"Dans cette étude, nous démontrons que la génération de ROS par le muscle squelettique NOX4 […] induit des réponses adaptatives qui préviennent les dommages oxydatifs, maintiennent la fonction musculaire et la capacité d'exercice, et atténuent le développement de la résistance à l'insuline associé à l'âge et à l'obésité."

Fait important, les chercheurs ont également montré que les niveaux de NOX4 diminuent naturellement avec l'âge. Ainsi, à mesure que les niveaux de NOX4 diminuent avec le temps, les niveaux de ROS diminuent également. Et à mesure que la production de ROS diminue, le corps ne bénéficie pas des « réponses adaptatives » qui aident à maintenir la sensibilité à l'insuline.

"Alors que l'expression de NOX4 chez la souris ou l'homme est augmentée dans les muscles squelettiques après l'exercice, son abondance diminue avec l'âge, au moins chez la souris, et cela contribue au développement de la résistance à l'insuline", a déclaré le professeur Tiganis.

MNT a demandé au Dr Swapnil Khare , professeur adjoint de médecine clinique et directeur médical du diabète des patients hospitalisés au Adult Academic Health Center de l'Indiana, sa réaction à l'étude Monash.

"Avec le vieillissement et l'obésité, il y a plus de problèmes de résistance à l'insuline, de métabolisme du glucose et de diabète de type 2", a déclaré le Dr Khare. « C'est une étude très pertinente. Nous savons que nous avons besoin d'un équilibre entre les espèces oxydatives de notre corps. L'exercice aide cela. Maintenant, nous avons une meilleure idée de la façon dont cela aide.

Recherches futures nécessaires

Le Dr Khare a également noté que même s'il est important de promouvoir l'exercice et des modes de vie sains, certaines personnes ne sont pas en mesure de faire de l'exercice en raison de limitations physiques et d'autres facteurs. Elle espère que les futures études sur ce sujet se concentreront sur ces personnes.

Les auteurs soulignent la nécessité de poursuivre les recherches sur les effets bénéfiques du NOX4 chez l'homme.

"Si nos découvertes chez la souris se traduisent chez l'homme", a déclaré le professeur Tiganis, "de tels composés et approches peuvent être utiles pour lutter contre le développement de la résistance à l'insuline, et donc du diabète de type 2, chez les personnes vieillissantes et de plus en plus sédentaires."

"Notre prochain objectif est de déterminer si le NOX4 du muscle squelettique diminue également chez les humains vieillissants et si cela s'accompagne d'une diminution de la défense antioxydante et de la résistance à l'insuline", a conclu le professeur Tiganis.