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L'impact de l'exercice sur le métabolisme et la santé

L'exercice a un impact énorme sur les niveaux de protéines, aidant à gérer le sucre dans le sang et à améliorer la santé globale.

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L'activité physique est super importante pour prévenir et gérer plusieurs maladies chroniques, comme l'obésité, la maladie du foie gras, les maladies cardiaques et le diabète de type 2. Faire du sport, que ce soit à court ou à long terme, peut vraiment améliorer la façon dont le corps utilise l'insuline et gère les niveaux de sucre dans le sang. L'entraînement en force et l'exercice d'endurance sont tous les deux bénéfiques, et c'est quand les deux se combinent qu'on obtient les meilleurs résultats.

Comment l'exercice affecte le corps

Quand on fait du sport, notre corps subit divers changements qui aident à améliorer le métabolisme global. Ça inclut la communication entre différents organes grâce à des protéines appelées exerkines. Elles sont libérées par divers tissus pendant l'exercice et peuvent avoir des fonctions différentes dans le corps, comme la signalisation entre les cellules. On parle souvent des protéines produites par les muscles, mais faut pas oublier que d'autres organes comme le tissu adipeux et le foie produisent aussi des exerkines.

Un exerkine bien connu est l'Interleukine-6 (IL6), qui est libérée quand les muscles se contractent pendant l'exercice. Cette protéine joue un rôle positif dans la régulation des niveaux de sucre dans le sang. Il y a d'autres exerkines, comme IL7, myonectine et fetuine-A, qui contribuent aussi de différentes manières aux fonctions corporelles liées à l'exercice et au métabolisme.

Avancées des recherches

Les chercheurs essaient de découvrir de nouvelles protéines dans le sang qui réagissent à l'exercice, mais c'est pas facile à mesurer avec précision. Récemment, de nouvelles technologies ont permis aux scientifiques de suivre des milliers de protéines en même temps dans des échantillons de sang. Par exemple, certaines études ont montré que l'exercice aérobie à court et à long terme peut affecter des centaines de protéines impliquées dans différentes fonctions corporelles, même si on doit encore comprendre comment ces changements influencent la santé.

L'étude MyoGlu a été mise en place pour examiner les liens entre l'activité physique, certaines protéines et la gestion du sucre dans le sang. Dans cette étude, les chercheurs ont regardé une large gamme de protéines dans le sang d'hommes ayant un poids normal et ceux en surpoids avant et après un programme d'exercice combinant endurance et entraînement en force.

Participants à l'étude

L'étude a inclus 26 hommes, répartis également entre ceux ayant un poids normal et ceux en surpoids. Sur 12 semaines, chaque participant a participé à des séances d'entraînement à haute intensité axées sur l'endurance et la force. Les chercheurs ont trouvé que les participants en surpoids avaient une moins bonne gestion du sucre dans le sang au départ, mais après le programme, ils ont montré des améliorations significatives tant en contrôle du sucre que en forme physique.

Analyse des changements protéiques

Pour voir comment l'exercice a modifié les protéines dans le sang des participants, les chercheurs ont utilisé de nouvelles méthodes pour mesurer les niveaux de protéines avant et après les 12 semaines d'exercice. Ils ont découvert que parmi plus de 3 000 protéines différentes, 126 avaient des niveaux plus élevés, tandis que 157 étaient plus bas après l'exercice. Fait intéressant, certaines protéines n'ont changé que chez les hommes ayant un poids normal ou seulement chez ceux en surpoids.

Beaucoup des protéines qui ont augmenté étaient liées à la fonction musculaire et au métabolisme, indiquant qu'elles pourraient jouer un rôle dans la façon dont les muscles s'adaptent à l'exercice. Par exemple, certaines protéines pourraient aider à la croissance musculaire ou améliorer la performance en course et la force.

Protéines du foie et hommes en surpoids

L'étude a aussi trouvé que plus de protéines ont changé chez les hommes en surpoids comparé à ceux ayant un poids normal. Précisément, 66 protéines ont diminué en quantité chez les hommes en surpoids après le programme d'exercice. Une analyse de ces protéines a révélé qu'elles étaient impliquées dans la façon dont le corps traite certains produits chimiques, ce qui est crucial pour gérer la graisse du foie. Cette signature correspondait aux motifs connus observés chez des personnes atteintes de maladie du foie gras, mais les protéines ne semblaient pas liées aux marqueurs cellulaires typiques qu'on s'attend à voir dans le foie.

Fait intéressant, les niveaux de ces protéines étaient plus élevés chez les hommes en surpoids par rapport à ceux ayant un poids normal. Après l'exercice, ces niveaux ont changé pour ressembler à ceux des hommes ayant un poids normal, indiquant une amélioration potentielle de la fonction hépatique due à l'exercice.

Protéines sécrétoires liées à l'exercice

Parmi les protéines qui ont changé après l'exercice, 37 ont été confirmées comme des protéines sécrétoires, ce qui signifie qu'elles sont généralement libérées par les cellules. Ces protéines pourraient servir de signaux importants pour d'autres tissus dans le corps. Dans le cas de l'étude, certaines protéines ont montré des changements constants tant au niveau du sang que des muscles. Par exemple, COL1A1, lié à la réparation musculaire, a augmenté dans le sang et les muscles après l'exercice, suggérant une réponse à l'activité physique.

Une autre protéine intéressante était CD300LG, qui a aussi augmenté dans le sang et les muscles après le programme d'exercice. Cette protéine a été associée à une meilleure sensibilité à l'insuline, ce qui signifie qu'elle pourrait aider le corps à mieux gérer les niveaux de sucre dans le sang. Les changements de CD300LG dans le sang étaient fortement liés à des améliorations dans la façon dont les participants utilisaient l'insuline après la période d'exercice.

Résultats du UK Biobank

Les chercheurs ont encore validé leurs résultats en analysant des données du UK Biobank, une grande étude impliquant de nombreuses personnes. Ils ont trouvé que des niveaux plus élevés de CD300LG dans le sang étaient liés à l'activité des individus, surtout pendant les formes d'exercice plus intenses. De plus, des niveaux plus élevés de CD300LG étaient associés à une meilleure gestion du sucre dans le sang et un risque plus faible de diabète, ce qui soutient l'idée que cette protéine a des effets bénéfiques sur le métabolisme.

Recherche génétique sur CD300LG

Les chercheurs ont aussi réalisé des études génétiques pour chercher des facteurs spécifiques influençant les niveaux de CD300LG. Ils ont découvert plusieurs variants génétiques associés à CD300LG, fournissant des pistes sur sa régulation dans le corps. Certaines analyses ont suggéré que des niveaux plus élevés de CD300LG pourraient avoir un impact positif sur le glucose à jeun et d'autres mesures de sucre dans le sang.

Études animales

Pour confirmer le rôle de CD300LG dans le métabolisme, les chercheurs ont examiné des souris avec et sans le gène CD300LG. Ils ont observé que l'exercice augmentait les niveaux de CD300LG dans le tissu adipeux des souris, et les souris dépourvues de ce gène montraient des signes de mauvaise gestion du sucre dans le sang. Ça suggère que CD300LG joue un rôle dans la façon dont le corps régule le sucre dans le sang en réponse à l'exercice.

Conclusion

Dans l'ensemble, l'étude met en lumière la relation complexe entre l'activité physique, certaines protéines et la gestion du glucose. Elle illustre comment l'exercice peut mener à des changements significatifs dans le corps, notamment grâce à l'action des protéines sécrétoires. CD300LG, en particulier, apparaît comme un candidat prometteur pour de futures recherches en raison de son association avec un meilleur contrôle du sucre dans le sang et sa réponse à l'exercice.

Implications pour la santé et la forme physique

Ces résultats suggèrent qu'intégrer une activité physique régulière peut apporter des bénéfices santé importants, surtout pour ceux qui risquent de développer des maladies métaboliques. Comprendre comment des protéines comme CD300LG fonctionnent pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies pour améliorer la santé, notamment dans la gestion de conditions comme le diabète et la maladie du foie gras.

En gros, maintenir une routine d'exercices de force et d'endurance favorise non seulement la forme physique, mais peut aussi améliorer la santé métabolique en stimulant la libération de protéines bénéfiques dans le corps. Au fur et à mesure que les chercheurs continuent d'explorer ces liens, on peut s'attendre à en apprendre plus sur l'impact de l'exercice sur la santé à un niveau moléculaire, ce qui pourrait aider à façonner de futures recommandations et interventions en matière de santé.

Source originale

Titre: Serum proteomic profiling of physical activity reveals CD300LG as a novel exerkine with a potential causal link to glucose homeostasis

Résumé: BackgroundPhysical activity has been associated with preventing the development of type 2 diabetes and atherosclerotic cardiovascular disease. However, our understanding of the precise molecular mechanisms underlying these effects remains incomplete and good biomarkers to objectively assess physical activity are lacking. MethodsWe analyzed 3072 serum proteins in 26 men, normal weight or overweight, undergoing 12 weeks of a combined strength and endurance exercise intervention. We estimated insulin sensitivity with hyperinsulinemic euglycemic clamp, maximum oxygen uptake, muscle strength, and used MRI/MRS to evaluate body composition and organ fat depots. Muscle and subcutaneous adipose tissue biopsies were used for mRNA sequencing. Additional association analyses were performed in samples from up to 47,747 individuals in the UK Biobank, as well as using 2-sample Mendelian randomization and mice models. ResultsFollowing 12 weeks of exercise intervention, we observed significant changes in 283 serum proteins. Notably, 66 of these proteins were elevated in overweight men and positively associated with liver fat before the exercise regimen, but were normalized after exercise. Furthermore, for 19.7% and 12.1% of the exercise-responsive proteins, corresponding changes in mRNA expression levels in muscle and fat, respectively, were shown. The protein CD300LG displayed consistent alterations in blood, muscle, and fat. Serum CD300LG exhibited positive associations with insulin sensitivity, and to angiogenesis-related gene expression in both muscle and fat. Furthermore, serum CD300LG was positively associated with physical activity and negatively associated with glucose levels in the UK Biobank. In this sample, the association between serum CD300LG and physical activity was significantly stronger in men than in women. Mendelian randomization analysis suggested potential causal relationships between levels of serum CD300LG and fasting glucose, 2-hour glucose after an oral glucose tolerance test, and HbA1c. Additionally, Cd300lg responded to exercise in a mouse model, and we observed signs of impaired glucose tolerance in male, but not female, Cd300lg knockout mice. ConclusionOur study identified several novel proteins in serum whose levels change in response to prolonged exercise and were significantly associated with body composition, liver fat, and glucose homeostasis. Serum CD300LG increased with physical activity and is a potential causal link to improved glucose levels. CD300LG may be a promising exercise biomarker and a therapeutic target in type 2 diabetes.

Auteurs: Sindre Lee-Ødegård, S. Lee-Odegard, M. Hjorth, T. Olsen, G.-H. Moen, E. Daubney, D. M. Evans, A. L. Hevener, A. J. Lusis, M. Zhou, M. M. Seldin, H. Allayee, J. R. Hilser, J. K. Viken, H. Gulseth, F. Norheim, C. A. Drevon, K. I. Birkeland

Dernière mise à jour: 2024-06-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.10.24302626

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.10.24302626.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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