Et si la clé du traitement de certaines maladies musculaires se trouvait au cœur de notre horloge biologique ? C’est ce que suggèrent des scientifiques de l’Inserm. Ils ont en effet découvert le rôle déterminant pour la bonne contraction musculaire de Rev-erb-α, une protéine impliquée dans le fonctionnement de notre horloge biologique. Quel lien entre Horloge biologique et activité musculaire, santé sur le net vous explique ?
Comment fonctionne la contraction musculaire ?
Chez un individu en bonne santé, la contraction des fibres musculaires nécessite la libération d’ions calcium dans les cellules musculaires. Ces ions calcium sont stockés au sein d’un compartiment spécifique de la cellule musculaire appelé « réticulum sarcoplasmique ». Lorsqu’un signal nerveux se déclenche, le réticulum sarcoplasmique libère les ions calcium dans le cytoplasme des cellules musculaires, ce qui déclenche alors la contraction musculaire. Ces ions calcium seront ensuite recapturés par un transporteur nommé SERCA. Situé sur la membrane du réticulum sarcoplasmique, ce transporteur a pour rôle d’en reconstituer le stock.
La contraction musculaire peut cependant s’avérer moins efficace, voire bloquée, en cas de dysfonctionnement de ce mécanisme. Preuves en sont les différentes maladies musculaires existantes comme la myopathie de Duchenne. Des chercheurs de l’Inserm ont donc souhaité étudier de plus près les mécanismes impliqués.
À savoir ! La myopathie de Duchenne représente l’une des myopathies d’origine génétique les plus connues. Elle est liée à une mutation du gène de la dystrophine (protéine de structure) qui conduit à la détérioration et à la destruction progressive des fibres musculaires.
Horloge biologique : quelle influence sur l’activité musculaire ?
C’est ainsi qu’ils ont pu identifier un acteur capable de moduler l’activité du transporteur SERCA. Présent dans le noyau des cellules, il s’agit d’un récepteur nucléaire Rev-erb‑α. Sous contrôle de l’horloge biologique, la protéine Rev-erb-α régule certaines fonctions physiologiques de l’organisme au cours de la journée. Or cette protéine est déjà bien connue des scientifiques de l’Inserm ! Et pour cause, ils ont déjà identifié son rôle dans la fonction immunitaire des macrophages, dans le métabolisme des lipides ainsi que dans la régulation de la glycémie.
À savoir ! La protéine Rev-erb-α joue le rôle de facteur de transcription au niveau moléculaire. Elle est chargée de réguler la première étape de lecture de l’ADN permettant de transformer l’ADN en ARN. La protéine Rev-erb-α a la capacité de se lier à certains gènes et de les mettre en silence à des moments précis de la journée.
Au cours de leurs investigations, les scientifiques ont pu observer le phénomène suivant :
- Lorsque l’expression du gène codant pour le récepteur Rev-erb-α était stimulée, les souris étaient physiquement très actives.
- Lorsque l’expression du gène codant pour le récepteur Rev-erb-α était réprimée, les souris courraient moins longtemps et moins vite.
Ils ont donc souhaité connaître l’influence de la protéine Rev-erb-α sur la fonction musculaire, en condition normale ou pathologique. Ils ont ainsi observé que Rev-erb‑α réprimait l’expression du gène codant la myoréguline, une petite protéine elle-même chargée d’inhiber l’activité du transporteur SERCA.
En parallèle, en utilisant une molécule capable de stimuler la protéine Rev-erb-α, les scientifiques ont pu constater :
- Une augmentation de l’activité du transporteur SERCA.
- Une augmentation de la concentration de calcium dans le réticulum sarcoplasmique.
- Une amélioration de la contractilité musculaire chez des souris en bonne santé ou malades (modélisant la myopathie de Duchenne).
- Une amélioration de la contractilité de cellules musculaires issues de patients atteints par la myopathie de Duchenne.
Selon les chercheurs, ces résultats montrent le rôle déterminant de la protéine Rev-erb-α pour la régulation des flux de calcium, et donc le bon fonctionnement des cellules musculaires.
Vers de nouveaux traitements de certaines maladies musculaires
Certes, la myopathie de Duchenne n’est pas directement liée à une dysfonction du calcium. Mais les chercheurs se réjouissent d’avoir au moins démontré in vitro et in vivo l’intérêt d’une telle découverte. Selon eux, la modulation de l’activité de Rev-erb‑α pourrait aider à améliorer le fonctionnement des fibres musculaires encore actives dans l’organisme des patients. Cette découverte de taille pourrait mener à terme au développement de nouveaux traitements symptomatiques de différentes maladies musculaires. Reste à s’assurer que la modulation de l’activité de Rev-erb-α n’impacte pas les autres voies biologiques dans lesquelles le récepteur intervient. Et vu le son rôle ubiquitaire dans l’organisme, la prudence est de mise !
Prochaine étape pour les chercheurs ? Comprendre précisément les mécanismes liant la réparation tissulaire et le récepteur Rev-erb-α. D’après l’équipe de scientifiques, l’expression circadienne de Rev-erb‑α expliquerait que le temps de récupération et de guérison d’une lésion musculaire soit plus court en journée que la nuit. Affaire à suivre !
Déborah L., Docteur en Pharmacie
