Des scientifiques découvrent pourquoi l’exercice inverse le vieillissement musculaire
Les scientifiques ont découvert l’une des principales raisons pour lesquelles l’exercice est si efficace pour aider les muscles âgés à rester forts. Une nouvelle étude de la Duke-NUS Medical School montre que l’activité physique peut restaurer les systèmes de réparation naturels qui s’affaiblissent avec l’âge, aidant ainsi les muscles à récupérer et à maintenir leur fonction plus tard dans la vie.
L’équipe de recherche, en collaboration avec des collaborateurs de l’hôpital général de Singapour et de l’université de Cardiff, a découvert que l’exercice aide à corriger un déséquilibre important qui se développe dans les cellules musculaires vieillissantes. Les résultats, publiés dans le Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS), apportent de nouvelles connaissances sur les mécanismes biologiques à l’origine du vieillissement musculaire et pourraient éventuellement conduire à de nouvelles approches pour prévenir la perte musculaire liée à l’âge.
Pourquoi la santé musculaire diminue avec l’âge
Des muscles sains font bien plus que soutenir le mouvement. Ils jouent également un rôle important dans le métabolisme, la régulation de la glycémie et la santé globale. À partir de l’âge mûr, la force et la fonction musculaires diminuent progressivement, ce qui augmente le risque de chutes, de fractures et une récupération plus lente après une maladie ou une blessure.
Les conséquences s’étendent au-delà de la santé individuelle. À mesure que la population vieillit, la perte musculaire peut accroître les exigences imposées aux soignants et aux systèmes de santé. La préservation de la fonction musculaire est donc un élément important du maintien de l’indépendance et de la qualité de vie.
L’un des principaux régulateurs de la santé musculaire est une voie de croissance appelée mTORC1, qui aide à contrôler la production de protéines et le maintien musculaire. Dans les muscles vieillissants, cette voie peut devenir excessivement active. Lorsque cela se produit, les muscles se concentrent davantage sur la construction de nouvelles protéines tout en devenant moins efficaces pour éliminer celles qui sont endommagées.
Au fil du temps, ces protéines endommagées s’accumulent à l’intérieur des cellules musculaires, les soumettant à un stress et contribuant à la perte progressive de force associée au vieillissement. Jusqu’à présent, les scientifiques ne comprenaient pas pleinement les causes de ce déséquilibre.
DEAF1 apparaît comme un gène clé du vieillissement musculaire
Les chercheurs ont identifié un gène appelé DEAF1 comme facteur important derrière ce processus.
Selon l’étude, les niveaux de DEAF1 augmentent dans les muscles vieillissants. À mesure que DEAF1 augmente, l’activité de mTORC1 augmente, perturbant ainsi l’équilibre normal entre la production et l’élimination des protéines. Ce déséquilibre accélère la détérioration musculaire.
Dans des conditions normales, DEAF1 est régulé par un groupe de protéines appelées FOXO. Cependant, l’activité FOXO diminue naturellement avec l’âge. En conséquence, DEAF1 n’est plus étroitement contrôlé, ce qui permet à ses niveaux d’augmenter et éloigne les muscles de la réparation et de l’entretien.
Comment l’exercice restaure la réparation musculaire
L’équipe a découvert que l’exercice peut contribuer à inverser ce déséquilibre, à condition que le système de réglementation sous-jacent reste réactif.
Le professeur adjoint Tang Hong-Wen du programme de biologie du cancer et des cellules souches de Duke-NUS, l’auteur principal de l’étude, a déclaré :
“L’exercice peut inverser ce processus, corrigeant le déséquilibre. L’activité physique active certaines protéines qui abaissent les niveaux de DEAF1, ramenant ainsi le chemin de croissance à l’équilibre. Cela permet aux muscles vieillissants d’éliminer les protéines endommagées, de se reconstruire correctement et de les aider à rester plus forts et plus résilients.”
Les chercheurs ont également découvert une limitation importante. Dans certains muscles plus âgés, les niveaux de DEAF1 deviennent extrêmement élevés ou l’activité de FOXO diminue considérablement. Dans ces cas-là, l’exercice seul peut ne pas suffire à restaurer complètement la capacité de réparation du muscle.
Cette découverte pourrait aider à expliquer pourquoi certaines personnes âgées bénéficient davantage de l’exercice que d’autres et souligne l’importance de comprendre la biologie sous-jacente du vieillissement musculaire.
Résultats confirmés chez les mouches et les souris
Pour tester leurs résultats, les chercheurs ont mené des expériences sur des mouches des fruits et des souris plus âgées.
Les résultats étaient cohérents pour les deux espèces. L’augmentation des niveaux de DEAF1 a entraîné un affaiblissement plus rapide des muscles, tandis que la diminution de DEAF1 a rétabli un équilibre protéique plus sain et amélioré la force musculaire. Les résultats suggèrent que DEAF1 joue un rôle conservé dans le vieillissement musculaire chez différents organismes.
Avantages potentiels au-delà du vieillissement
Les implications de la recherche pourraient s’étendre au-delà du vieillissement normal.
DEAF1 influence également les cellules souches musculaires, qui sont chargées d’aider les muscles à réparer et à régénérer les tissus. Ces cellules souches deviennent naturellement moins efficaces avec l’âge, et les perturbations de DEAF1 semblent rendre la guérison encore plus difficile.
Les résultats pourraient également s’avérer utiles pour les personnes qui se remettent d’une intervention chirurgicale, d’une maladie ou de maladies chroniques telles que le cancer. Les chercheurs suggèrent que le ciblage de DEAF1 pourrait potentiellement reproduire certains des effets bénéfiques de l’exercice au niveau moléculaire, aidant ainsi à maintenir la force musculaire même lorsque l’activité physique est limitée.
Priscillia Choy Sze Mun, assistante de recherche au programme de biologie du cancer et des cellules souches de Duke-NUS, et première auteure de l’étude, a déclaré :
“L’exercice dit aux muscles de” nettoyer et de se réinitialiser “. Réduire DEAF1 aide les muscles plus âgés à retrouver force et équilibre, presque comme si vous appuyiez sur le bouton de rembobinage. Avec des millions de personnes âgées exposées au risque de déclin musculaire, la compréhension de DEAF1 pourrait conduire à de nouvelles façons de protéger les muscles et d’améliorer la qualité de vie. »
Professeur Patrick Tan, vice-doyen principal pour la recherche chez Duke-NUS, a ajouté :
“Cette étude aide à expliquer, au niveau moléculaire, pourquoi les muscles vieillissants perdent leur capacité à se réparer et pourquoi l’exercice peut rétablir cet équilibre chez certains individus. En identifiant DEAF1 comme un régulateur clé dans ce processus, ces résultats pourraient conduire à de nouvelles façons d’apporter les bénéfices de l’exercice aux sociétés dont la population vieillit rapidement.”
Duke-NUS est reconnu mondialement pour son travail dans l’enseignement médical et la recherche biomédicale, combinant des découvertes scientifiques fondamentales avec une recherche translationnelle visant à améliorer la compréhension et le traitement des maladies à Singapour et dans le monde.
Ce travail a été soutenu par le ministère de l’Éducation de Singapour (2022-MOET1-0004, FY2025-MOET1-0004), le Diana Koh Innovative Cancer Research Award (Duke-NUS-DKICRA/2024/0001), la National Academy of Medicine (MOH-001189-00) et le ministère de la Santé de Singapour par l’intermédiaire du bureau du Conseil national de recherche médicale (NMRC), MOH Holdings Pte Ltd sous le NMRC (MOH-001208-00, MOH-001885-00, MOH-001831-00). Les auteurs Qian Gou et Priya D Gopal Krishnan ont été soutenus par la bourse postdoctorale Khoo (Duke-NUS-KPFA/2025/0078 ; Duke-NUS-KPFA/2024/0075).
