Depuis longtemps j’ai cru que les bienfaits de l’exercice physique sont dues seulement à la stimulation de la circulation sanguine et lymphatique et l’effet anti-stress. je n'ai jamais imaginé que l’exercice de résistance musculaire peut induire la sécrétion des molécules chimiques qui influencent notre système endocrinien et nerveux . avec l’évolution de la science des métabolomiques et de la signalisation moléculaire . Il y a eu des découvertes impressionnantes en physiologie intégrée . parmi lesquelles la découverte des myokines qui a provoqué un changement radical dans le paradigme médical.
le nouveau paradigme se focalise autour de traitement de certaines troubles métaboliques et maladies chroniques par la modification du style de vie au lieu de traiter juste les symptômes.
Quelles sont les myokines :
les myokines sont des molécules que nos muscles secrètent lors de la contraction durant l’exercice physique . Ces molécules chimiques jouent un rôle de messager ou de molécules endocriniennes qui influencent notre physiologie d’une manière très profonde . ils sont sécrétés dans le sang et ils peuvent exercer des multiples effets sur notre cerveau , sur les intestins , sur la formation des os , le métabolisme des glucides et des lipides, ils peuvent mème ralentir la croissance de certaines tumeurs comme les tumeurs de prostate [1].
Dans cet article je vais citer quelques exemples de myokines et quel sont leur rôle dans notre biologie
différents types de myokines:
l’interleukine 6 :
l’interleukine 6 par exemple est sécrété par le muscle en réponse à un effort physique qui provoque une inflammation aiguë suivie d’une réponse anti-inflammatoire tardive [2].
en plus l’interleukine 6 peut stimuler la production de Glp1 au niveau de l’intestin et les cellules beta pancréatique, ce qui améliore la sécrétion de l’insuline et l’homéotasie de glucose [3].
Irisin :
L’irisin est un myokines sécrété par le tissu musculaire et les adiposites . ce dernier stimule la formation des tissus adipeux brun qui joue un rôle important dans la lipolyse. au niveau du système nerveux central l’irisin peut passer à travers la barrière hématoencéphalique et stimuler la production de BDNF Brain dervided neurotrophic factor qui permet de stimuler la croissance de nouveaux neurones ( la neurogenèse dans l’hippocampe ) [4] [5]. et joue un rôle crucial dans la concentration , l’apprentissage et la mémorisation .
Osteocalcin :
l’osteocalcine est stimulé lors d’un exercice physique d’endurance [6] . ce myokine stimule le fonctionnement des ostéoblastes qui jouent un rôle important dans le maintien de structure et la rigidité des os ainsi que la densité minérale osseuse . les études supportent clairement la faite que l’adoption d’un programme d’exercice physique permet de booster les niveau d’osteocalcine et prévient l’apparition de l’ostéoporose et des fractures de fémurs chez les femmes adultes [7].
myostatine :
le myostatine est le premier myokine découvert qui appartient à la famille des facteurs TGF beta . ce dernier influence les muscles par la voie autocrine et stimule la croissance des muscles en réponse à un exercice physique de résistance musculaire . [8]. il permet aussi l’utilisation cellulaire de glucose indépendamment de l’insuline au niveau de muscle squelettique [9]. ceci est d’un intérêt important pour ceux qui souffrent de diabète de type 1 ou les cellules bêta de Langerhans sont incapables de sécréter une quantité suffisante d’insuline
des études récentes supportent la faite que le myostatine peut exercer des effets antidépresseurs [10]. des recherches ont confirmé que des faibles niveaux de myostatine dans le sang est associé à une élévation dans le pourcentage de tissus adipeux chez les femmes ménopausés [11].
l’interleukine 15 comme modulateur du fonctionnement du système immunitaire :
l’interleukine 15 est un cytokine sécrété lors de l’exercice physique de résistance musculaire . ce cytokine joue un rôle dans le fonctionnement du système immunitaire inné essentièllement dans le développement des cellules NK ( natural killers ) et des lymphocytes [12] . Mis a part son rôle dans la modulation du fonctionnement du système immunitaire . l’interleukine 15 favorise l’oxydation des lipides par l’augmentation de l’expression de PPAR gamma chez les rongeurs . en plus il favorise la synthèse des fibres musculaires ( myosines ) au niveau du muscle squelettique [13]. ce qui permet de prévenir contre la sarcopénie ( la diminution de la masse musculaire maigre durant le vieillissement)
l’apéline :
l’apéline a été découverte en 1988 en tant que ligand du récepteur couplé au protéine G . l’apéline peut réguler plusieurs processus métaboliques et biochimiques dans le corps, y compris la contraction du muscle cardiaque , la tension artérielle. l’angiogenèse . Durant le vieillissement, les concentrations d’apéline baissent et ceci prédispose à l'apparition de la sarcopénie [14].
la decorine : pour maintenir la souplesse articulaire et la robustesse des tendons !!! :
la decorine est une protéine riche en leucine associée aux tissus cartilagineux et aux tendons . l’augmentation de l’expression de la decorine après un effort physique d’endurance ( course ) augmente l’expression des metalloproteinases autours des tendons ce qui favorise l’intégrité des articulations [15].
l’effet anti-cancer des myokines:
Plusieurs études supportent l’effet anti-cancer des myokines. en effet, une étude récente sur des patients souffrants de cancer de prostate a montré que l’adoption d’un programme d’activité physique aérobique et de résistance musculaire pendant 15 semaines avec un apport adéquat en protéines augmente les concentrations sériques de myokines et réduit d’une manière considérable la taille des tumeurs prostatiques [16].
Conclusion : les myokines sont des molécules endocriniennes sécrétées par le muscle squelettique en réponse à une activité physique . ces molécules favorisent la neuroplasticité , le maintien de la structure et l'intégrité des tendens et des os. ils permettent de prévenir et de ralentir la progression de certains tumeurs . ceci dit il est fortement conseillé de pratiquer une activité physique aérobique de 150 minutes par semaine et deux séances d'exercices physiques de résistance musculaire au minimum par semaine pour bénéficier de ces molécules .
Conçu et rédigé par salim chibani édition 04/06/2023 :
Références :
[1] Severinsen MCK, Pedersen BK. Muscle-Organ Crosstalk: The Emerging Roles of Myokines. Endocr Rev. 2020 Aug 1;41(4):594–609. doi: 10.1210/endrev/bnaa016. Erratum in: Endocr Rev. 2021 Jan 28;42(1):97-99. PMID: 32393961; PMCID: PMC7288608.
[2] Pedersen BK, Febbraio MA. Muscle as an endocrine organ: focus on muscle-derived interleukin-6. Physiol Rev. 2008;88(4):1379-1406
[3] Grygiel-Górniak B, Puszczewicz M. A review on irisin, a new protagonist that mediates muscle-adipose-bone-neuron connectivity. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2017 Oct;21(20):4687-4693. PMID: 29131244.
[4] Grygiel-Górniak B, Puszczewicz M. A review on irisin, a new protagonist that mediates muscle-adipose-bone-neuron connectivity. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2017 Oct;21(20):4687-4693. PMID: 29131244.
[5] Miranda M, Morici JF, Zanoni MB, Bekinschtein P. Brain-Derived Neurotrophic Factor: A Key Molecule for Memory in the Healthy and the Pathological Brain. Front Cell Neurosci. 2019 Aug 7;13:363. doi: 10.3389/fncel.2019.00363. PMID: 31440144; PMCID: PMC6692714.
[6] Greenhill, C. Osteocalcin in the adaptation to exercise. Nat Rev Endocrinol 12, 434 (2016). https://doi.org/10.1038/nrendo.2016.102
[7] Ahn N, Kim K. Effects of 12-week exercise training on osteocalcin, high-sensitivity C-reactive protein concentrations, and insulin resistance in elderly females with osteoporosis. J Phys Ther Sci. 2016 Aug;28(8):2227-31. doi: 10.1589/jpts.28.2227. Epub 2016 Aug 31. PMID: 27630402; PMCID: PMC5011566.
[8] McPherron AC, Lawler AM, Lee SJ. Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member. Nature. 1997;387(6628):83-90.
[9] Bojar I, Mlak R, Homa-Mlak I, Prendecka M, Owoc A, Małecka-Massalska T. Association between myostatin serum concentration and body fat level in peri- and postmenopausal women. Arch Med Sci. 2021 Mar 19;18(2):365-375. doi: 10.5114/aoms/103866. PMID: 35316918; PMCID: PMC8924848.
[10] Çelik C, Bolu A, Öznur T, Aydın MS, Tokgöz Y, Uzun Ö. Changes in Pre- and Post-Electroconvulsive Therapy Serum Myostatin Levels in Patients with Treatment Resistant Depression. Clin Psychopharmacol Neurosci. 2019 Feb 28;17(1):74-79. doi: 10.9758/cpn.2019.17.1.74. PMID: 30690942; PMCID: PMC6361038.
[11] Bojar I, Mlak R, Homa-Mlak I, Prendecka M, Owoc A, Małecka-Massalska T. Association between myostatin serum concentration and body fat level in peri- and postmenopausal women. Arch Med Sci. 2021 Mar 19;18(2):365-375. doi: 10.5114/aoms/103866. PMID: 35316918; PMCID: PMC8924848.
[12] Quinn L. S., Anderson B. G., Conner J. D., Wolden-Hanson T. (2013). IL-15 overexpression promotes endurance, oxidative energy metabolism, and muscle PPARdelta, SIRT1, PGC-1alpha, and PGC-1beta expression in male mice. Endocrinology 154, 232–245. 10.1210/en.2012-1773
[13] Furmanczyk P. S., Quinn L. S. (2003). Interleukin-15 increases myosin accretion in human skeletal myogenic cultures. Cell Biol. Int. 27, 845–851. 10.1016/S1065-6995(03)00172-0
[14] Rai, R.; Ghosh, A.K.; Eren, M.; Mackie, A.R.; Levine, D.C.; Kim, S.Y.; Cedernaes, J.; Ramirez, V.; Procissi, D.; Smith, L.H.; et al. Downregulation of the apelinergic axis accelerates aging, whereas its systemic restoration improves the mammalian healthspan. Cell Rep. 2017, 21, 1471–1480
[15] Xu, S.Y.; Liu, S.Y.; Xu, L.; Deng, S.Y.; He, Y.B.; Li, S.F.; Ni, G.X. Response of decorin to different intensity treadmill running. Mol. Med. Rep. 2018, 17, 7911–7917.
[16] Kim JS, Wilson RL, Taaffe DR, Galvão DA, Gray E, Newton RU. Myokine Expression and Tumor-Suppressive Effect of Serum after 12 wk of Exercise in Prostate Cancer Patients on ADT. Med Sci Sports Exerc. 2022 Feb 1;54(2):197-205. doi: 10.1249/MSS.0000000000002783. PMID: 34559721; PMCID: PMC8754092.
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