Chapitre I- Plasticité du muscle squelettique
IV. Atrophie musculaire
IV.2 Pendant la récupération suite à une inactivité physique
Les périodes de récupération musculaire ont été peu étudiées comparés aux périodes d’atrophie musculaire. De plus, suite à un même modèle d’inactivité physique, les données ne permettent pas de dégager un message clair sur les altérations pendant la récupération. Par exemple, dans le muscle soleus, la masse et/ou l’aire des fibres musculaires sont soit
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Andrianjafiniony et al., 2010), ou alors restent diminuées, même après 7 à 16 jours de
désupension (Dapp et al., 2004; Wang et al., 2006; Hao et al., 2010) chez des souris ou des
rats ayant été suspendus pendant 2 à 4 semaines. Dans le modèle d’immobilisation par plâtrage, les données sont plus éparses. La masse et/ou l’aire des fibres musculaires sont normalisées après 2 à 4 semaines de récupération dans le muscle du genou chez l’Homme
(Hvid et al., 2010) ou alors restent diminuées après 10 jours de récupération chez le rat
(Vazeille et al., 2012) (Tableau 2).
Les modifications de la proportion des différentes isoformes de chaînes lourdes de myosines de type I, IIa ou IIx, observés au cours de l’inactivité physique, sont normalisées après 14j de
désuspension chez le rat (Oishi et al., 2008; Andrianjafiniony et al., 2010) ou après 10 à14j de
remobilisation après déplâtrage chez le rat (Polizello et al., 2011) ou l’Homme (Hortobagyi et
al., 2000) (Tableau 2).
La position d’immobilisation semble jouer un rôle important dans le maintien de la masse musculaire au cours de la période de récupération. En effet, après 10 jours de remobilisation, l’atrophie observée dans le muscle gastrocnemius (immobilisé en position raccourcie) se stabilise alors qu’elle s’aggrave de façon surprenante dans le muscle tibialis anterior
(immobilisé en position étirée) (Vazeille et al., 2008).
Cependant, l’épaississement du tissu conjonctif du muscle vastus intermedius observé au cours l’immobilisation par plâtrage peut être augmenté même après 4 semaines de
récupération chez des lapins immobilisés pendant 3 jours en position raccourcie (Kauhanen et
al., 1996). Ainsi, les altérations touchant le tissu conjonctif semble nécessiter un temps de
récupération plus long que les autres paramètres précités.
IV.2.2 Altérations cellulaires (métabolisme & stress oxydant…)
Une augmentation du stress oxydant caractérise les muscles au cours de la période de récupération après une atrophie musculaire. En effet, au cours de cette période, une augmentation du niveau de peroxydation des lipides, de l’activité de la superoxyde dismutase et de la catalase a été constatée dans des muscles de rat ayant été suspendus pendant 2
semaines (Andrianjafiniony et al., 2010) ou de lapin ayant été immobilisé par plâtrage
pendant 3 semaines (Liu et al., 2005). En parallèle, la quantité de glutathion peroxydase a été
diminuée (Liu et al., 2005; Lawler et al., 2006). De plus, l’expression des «Heat Shock
22 gastrocnemius au cours de la récupération après 4 semaines d’immobilisation par plâtrage
chez le rat contribuant probablement à la récupération de ces muscles (Venojarvi et al., 2007).
L’inflammation semble également jouer un rôle important au cours de la récupération musculaire (Stpierre & Tidball, 1994; Nguyen & Tidball, 2003a, b). En effet, une augmentation de l’expression des cytokines pro-inflammatoires TNF-α, IL-1β et IL-6 est observée dès le premier jour de récupération chez des rats ayant été suspendus pendant 14 jours. La sécrétion de l’IL-6 jouerait un rôle très important dans les processus de régénération
musculaire et donc de récupération musculaire au cours de la désuspension (Washington et
al., 2011). En effet, cette cytokine permettrait d’induire la prolifération des cellules satellites
(Cantini et al., 1995). De plus, l’IL-6 est décrite dans la littérature comme étant capable de favoriser l’élimination du tissu endommagé, de synchroniser le cycle cellulaire des cellules satellites, et d’induire l'apoptose des macrophages après une lésion musculaire (Hawke & Garry, 2001). L’importance de cette cytokine dans la récupération musculaire a été confirmée
par les travaux de Washington et al. (2011). Ces derniers montrent que l’inhibition de l’IL-6
chez des souris désuspendues induirait une inhibition d’une voie qui contrôle la synthèse protéique (Akt-mTOR) ainsi qu’une diminution de l’expression des gènes codant pour les protéines MyoD et myogénine impliquées dans la régénération musculaire.
Peu d’études portant sur les phases de récupération musculaire sont disponibles actuellement dans la littérature, notamment sur le rôle des altérations structurales (i.e. aire des fibres et du tissu conjonctif). Pourtant, ces altérations peuvent influencer la durée de récupération ou les mécanismes impliqués dans le maintien de la masse musculaire au cours de cette période. La position d’immobilisation semble impliquée dans l’allongement des périodes de récupération
(Vazeille et al., 2008). L’étude de l’impact de la position d’immobilisation sur les altérations
structurales et fonctionnelles des muscles devraient apporter plus d’informations sur les processus de récupération musculaire. Relier ce type d’information à des données sur le métabolisme protéique musculaire qui conditionne le maintien de la masse musculaire (Cf. Chapitre 2) devrait permettre de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les processus de récupération musculaire.
23 Tableau 2 : Altérations structurales pendant l’atrophie induite par l’inactivité physique et la récupération musculaire (aire des fibres, aire du tissu
conjonctif et composition en chaînes lourdes de myosines). CSA : aire des fibres ; TC : tissu conjonctif ; wk : week ; j : jour ; MyHC : Myosin Heavy Chain ; HU : Hindlimb Unloading ; GA : Gastrcnemius ; TA : Tibialis Anterior ; EDL : extensor digitorum longus.
Modèle Immobilisation /
récupération Durée Données Espèce Muscle Référence
Modèle d'immobilisation par plâtrage
Immobilisation
7 semaines (wk)
↓ CSA fibres
Homme Tendon d'achille Christensen et al., 2008
6 wk Homme TA, GA, soelus Psatha et al., 2012
8 jours (j) Rat GA Vazeille et al., 2012
14 j ↓ aire du TC Rat Soleus Mattiello-sverzut et al., 2006
14 jours ↓MyHCI ↓MyHCII ↓MyHC
hybrides Rat Soleus Mattiello-sverzut et al., 2006
Récupération
4 wk (après 2wk d'immo)
CSA normalisé Homme Muscle du genou Hvid et al., 2010
1 à 3 wk (après 2wk d’immo) Homme EDL Stevens-Lapsley et al., 2010
10 j (après 8j d’immo) CSA reste ↓ Rat GA Vazeille et al., 2012
Modèle de suspension (HU)
Suspension
-
↓ CSA fibres
Homme quadriceps Dudley et al., 1992
6 wk Homme vastus lateralis Hather et al., 1992 2
16 j Rat Soleus Wang et al., 2006
2 wk Rat Soleus Oishi et al., 2008
14 j Souris Soleus Desaphy et al., 2010
14 j ↔MyHCI, ↓ MyHCIIa, ↑MyHC
IIx et IIb Souris Soleus Desaphy et al., 2010
14 j ↔MyHCI, MyHC IIb, IIx, IIa
Souris
GA
Desaphy et al., 2010
Récupération (R).
9 jours (après 15j HU) CSA normalisé Rat Soleus Widrick et al.,2008
1, 5 et 14 j (après 2 wk HU) CSA normalisé à R14 Rat Soleus Adrianjafiniony et al., 2010
1 et 7 j (après 7j HU)
↓ CSA fibres souris Soleus Dapp et al., 2004
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