EXERCICE PHYSIQUE : Il décrasse aussi le cœur

Le protéasome, un complexe intracellulaire responsable du nettoyage cellulaire : l’étude décrypte une partie du mécanisme par lequel l'exercice aérobie protège le cœur malade : il facilite l'élimination des mitochondries -ces organelles chargées de fournir de l'énergie aux cellules- dysfonctionnelles des cellules cardiaques. Cette élimination des mitochondries dysfonctionnelles augmente l'apport d'ATP (adénosine triphosphate), la molécule qui stocke l'énergie pour la cellule et réduit la production de molécules toxiques, comme les radicaux libres d'oxygène et les aldéhydes réactifs, qui, en excès, endommagent la structure cellulaire. Dans une étude antérieure, publiée dans PLOS ONE, l’équipe avait déjà montré sur des rats que l’exercice aérobie réactive le protéasome, un complexe intracellulaire responsable du nettoyage des cellules des protéines endommagées ; que chez un patient insuffisant cardiaque, l'activité du protéasome est réduite de plus de 50% avec, pour conséquence, une accumulation de protéines hautement réactives dans le cytoplasme et la mort de cellules cardiaques ; que l'exercice régule également l'activité d'un autre mécanisme de nettoyage cellulaire, connu sous le nom d'autophagie.

Quel processus ? Le processus ne consiste pas à dégrader des protéines isolées mais crée une vésicule autour des organites dysfonctionnels et transmet tout ce matériel défectueux en une fois au lysosome, « une sorte d'incinérateur », explique l’auteur principal, le Dr Ferreira : « Le lysosome contient des enzymes qui détruisent les déchets cellulaires. « Cependant, en cas d’insuffisance cardiaque, ce processus est interrompu et il y a accumulation de mitochondries dysfonctionnelles ». Les mitochondries peuvent même se diviser pour isoler leur partie endommagée et faciliter leur élimination. Ce phénomène est ici constaté par l’équipe, sur des rats modèles de crise cardiaque et chez qui le manque d'irrigation sanguine a provoqué la mort immédiate d'environ 30% des cellules cardiaques puis entraîné des signes d'insuffisance cardiaque. Lorsque les chercheurs analysent les tissus cardiaques des animaux sous microscope électronique, ils constatent que les cellules contiennent de grands groupes de petites mitochondries fragmentées. Ces mitochondries placées dans un appareil capable de mensurer la consommation d'oxygène et d’évaluer le métabolisme mitochondrial sont confirmées comme dysfonctionnelles.  Cependant, lorsque ces mêmes rats insuffisants cardiaques sont placés sur un tapis roulant, les mitochondries dysfonctionnelles sont éliminées.

L'exercice restaure le processus d'élimination des mitochondries cardiaques dysfonctionnelles. Et ces avantages sont à nouveau bloqués, lorsque les chercheurs suppriment de manière pharmacologique ou par manipulation génétique, le processus d’autophagie.  On retiendra donc que l'exercice physique augmente la taille du cœur, mais module aussi l'expression et / ou l'activité d'une ou plusieurs protéines clés impliquées dans l'autophagie mitochondriale, restaurant ainsi son activité.

Des cibles intracellulaires permettant d’obtenir certains des bénéfices cardiaques similaires à ceux de l’exercice physique ?

L’objectif, pour cette équipe serait de développer un médicament capable d'imiter ou de maximiser l'effet positif de l'activité physique sur le cœur.