LA MÉMOIRE MUSCULAIRE: Quel lien avec l'épigénétique.

Avant propos: Mais comment le muscle grossit-il?

Fig. 1. Principaux déterminants de la taille de la fibre musculaire. Des changements dans la taille de la fibre se produisent en modifiant l'équilibre entre la synthèse des protéines et la dégradation des protéines. La synthèse protéique totale est, par définition, le produit du nombre de myonuclei (myonucleus) et de la synthèse par noyau.

Fig. 2. Représentation de la cellule biologique de l'hypertrophie et de l'atrophie. Selon le modèle, lorsque les fibres se développent en réponse à un stimulus hypertrophique, les myonuclei (myonucleus) sont recrutés à partir de cellules satellites pour supporter le volume cytoplasmique plus grand.

Au cours de l'atrophie, les noyaux «en excès» sont retirés du syncytium par apoptose (ou mort cellulaire programmée) nucléaire sélective. Au sens stricte, le nombre de myonoyaux est régulé de telle sorte que le volume du myonucléaire (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10487900) est le même pour la fibre dans ses états atrophiques et hypertrophiques.

Notez que le modèle est complètement réversible.

Qui n'a jamais eu une baisse de motivation, et a eu peur de perdre tout ses gains?

Nous avons tous entendu parler d'un concept vaguement défini de «mémoire musculaire» et cette nouvelle étude, publiée dans Nature: Scientific Reports apporte une nouvelle perspective sur ce sujet.

L'épigénétique, en ce qui concerne l'hypertrophie musculaire, étudie comment les modifications de l'expression génique (et non le code génétique lui-même) en réponse à des stimulis continus tel que la musculation entraînent des modifications de la fonction et de l'apparence physique.

Au fil des ans, les physiologistes du muscle ont constamment construit un profil épigénétique musculaire associé à une hypertrophie induite par l'entraînement.

Mais comment cela fonctionne-t-il réellement?

Fig. 3 Représentation de la cellule biologique de l'hypertrophie et de l'atrophie.

Pour les fibres non stimulés (untrained) et le niveau d'hypertrophique initial (First Training program), les myonuclei sont recrutés à partir de cellules satellites, réduisant temporairement le volume du myonucléaire (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10487900), conduisant à un grossissement de la fibre (hypertrophye) avec de nombreux myonuclei.

Lors de l'atrophie qui suit l'inactivé, les myonoyaux sont maintenus, conduisant à une réduction de la taille des fibres avec une forte densité myonucléaire et de petits domaines myonucléaires (Myonuclear domains).

De telles fibres ''pré-entrainés'' peuvent s'hypertrophier sans recruter de nouveaux noyaux, et cette voie de ré-entraînement semble être plus rapide que la première voie d'entraînement. Le nombre de myonuclei en permanence plus élevé représente la mémoire musculaire. (Adapté de Bruusgaard et al. 2010).

Une nouvelle étude (Seaborne Et al. Sci. Reports Nature) fournit des données initiales allant des niveaux moléculaires aux muscles entiers, ce qui suggère que vous pourriez être en mesure de récupérer ces gains et des lors vous reprendriez le chemin de la salle... Une étude inédite de l'épigénétique musculaire est sortie, sur un phénomène appelé 'epi-memoire' musculaire.

Voici une infographie qui synthétise l'étude.

Dans cette étude, les chercheurs ont cherché à évaluer ces réponses épigénétiques musculaires et la croissance au cours d'une première séance d'entraînement d'hypertrophie (loading), puis pendant 7 semaines sans entrainement (unloading), et enfin pendant 7 semaines de ré-entrainement (reloading)

Les résultats ont montrés une augmentation de 6,5% de la masse maigre avec l'entraînement initial (loading) puis un retour aux niveaux initial après 7 semaines sans entrainement (unloading).

Ce qui est intéressant, c'est que pendant les 7 semaines suivantes de ré-entrainement (reload), la réponse de croissance musculaire était presque 100% plus grande qu'à la premiere phase d'hypertrophie!

De plus, les chercheurs ont montrés une augmentation de l'expression et de l'hypométhylation des gènes clés après le chargement initial, ce qui peut expliquer en partie la croissance initiale.

Ces réponses épigénétiques ont été significativement augmentées (tout comme la croissance musculaire) lors du ré-entrainement, indiquant une «mémoire» génétique d'hypertrophie musculaire (comme dans ce cas, pendant le chargement initial de 7 semaines).

Il est passionnant de voir ce type de données et d'analyses s'ajouter au nombre croissant de recherches sur l'exercice et la physiologie musculaire.

Le muscle se souvient de l'hypertrophie!

Références: https://www.nature.com/articles/s41598-018-20287-3

http://jeb.biologists.org/content/219/2/235.figures-only

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10487900

http://nutsci.org/2010/08/23/muscle-memory-its-in-the-myonuclei/