Objectifs. – Le symposium consacré à la « Plasticité et régénération musculaire » a permis de mettre en communication différents experts internationaux sur des sujets qui concernent le muscle squelettique et cardiaque, ses réponses adaptatives à l'entraînement physique, et ses modalités de récupération.Actualités. – Le professeur James Skinner participe à un vaste programme de recherche, dont l'objectif est d'évaluer le rôle joué par le patrimoine génétique dans les réponses à l'entraînement physique et dans l'évolution associée des facteurs de risque aux maladies cardiovasculaires et métaboliques (étude HERITAGE). Dans le cadre de cette étude, il a pu montrer que les variations attendues de la consommation maximale d'oxygène à l'entraînement (marqueur de la réponse à l'entraînement), ne dépendent pas de l'âge des sujets, de leur race, ni de leur aptitude initiale. C'est pourquoi, on peut penser que le phénotype de « fort-répondeur » à l'entraînement va dépendre de l'interaction de nombreux gènes entre eux et avec l'environnement. Parmi ces gènes, on a isolé un candidat ; on a en effet suggéré que le polymorphisme du gène codant pour l'enzyme de conversion de l'angiotensine pouvait rendre compte de la bonne réponse à l'entraînement. Les résultats de l'étude HERITAGE ne permettent pas de confirmer cette hypothèse, et rien ne prouve que la prédominance de l'allèle I du gène codant pour l'ACE joue un rôle déterminant dans les réponses adaptatives à l'exercice répété. Depuis quelques années, des études paraissent, dont l'objectif est d'élucider les mécanismes moléculaires qui expliquent les réponses du muscle à l'entraînement. Des progrès très conséquents ont été réalisés dans la compréhension des évènements cellulaires qui expliquent l'augmentation de la densité mitochondriale ; le déséquilibre énergétique intracellulaire est un événement majeur qui serait à l'origine de l'activation d'une enzyme, l'AMPkinase (AMP-activated protein kinase), elle-même à l'origine de l'expression d'un facteur de transcription (PGC-1α PPAR-γ coactivator-1α) qui coordonne l'expression des génomes nucléaire et mitochondrial. Le réseau capillaire augmente à l'entraînement en endurance, essentiellement grâce à l'expression d'un facteur de croissance local, le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor). L'hypoxie intracellulaire induite par l'exercice joue un rôle déterminant dans cette réponse génique. Ce sont principalement les variations de la masse musculaire qui caractérisent les réponses à l'entraînement en force. Des progrès importants ont été réalisés dans les mécanismes d'action de l'IGF-1 (insulin-like growth factor-1). Par ailleurs, l'inhibition de la voie de l'ubiquitine du protéasome pourrait être un temps important de l'augmentation de la masse musculaire à l'entraînement ; l'accent a été mis sur le rôle joué par deux enzymes activatrices de la cascade des ubiquitines, protéines Murf1 (muscle ring finger 1) et MAFbx (muscle atrophy F-box, ou Atrogin-1). Le rôle physiologique joué par l'interleukine-6 (IL-6) dans les réponses musculaires à l'entraînement est tout à fait original. L'exercice prolongé est associé à une augmentation de la concentration plasmatique en IL-6, qui résulte d'une production par le tissu musculaire, et par les muscles actifs. Cette cytokine est produite en relation inverse de l'état des réserves musculaires en glycogène, et a pour fonction (entre autre), de stimuler la production hépatique de glycogène pendant l'exercice, ainsi que la libération des acides gras à partir du tissu adipeux blanc. IL-6 doit actuellement être considérée comme un facteur d'importance majeure dans l'explication des réponses métaboliques et immunitaires à l'exercice, et dans la qualité de la récupération.Perspectives. – Les résultats de toutes ces recherches qui à l'évidence ont un caractère très fondamental, ont cependant un impact évident en physiologie et biologie de l'exercice ; ils contribuent à une meilleure connaissance des réponses adaptatives du tissu musculaire aux variations de sa charge de travail, et des processus de récupération qui s'ensuivent. De plus, ces recherches sont susceptibles d'avoir des conséquences à moyen terme, sur le développement de thérapeutiques ou de stratégies permettant d'éviter le déconditionnement musculaire et d'accélérer la reprise de l'activité physique.
Objectives. – The aim of this symposium entitled “Muscle plasticity and regeneration” was devoted to put in touch several international scientists on issues that concern skeletal and cardiac muscle, their adaptive responses to physical training, and characteristics of their recovery. Topics. – Professor James Skinner is involved in an extensive study whose objective is to examine the role played by the genetic basis of responses to physical training and of concomitant changes in risk factors for cardiovascular and metabolic diseases (HERITAGE study). During this study, he showed that expected changes in the maximal oxygen uptake (a marker of the positive responses to training) depended neither on gender, race, age, nor on initial physical fitness. Therefore, all these results clearly suggest that the “high-responder to training” phenotype vary according to the interaction between many genes and between these genes and environment. The gene encoding for the angiotensin converting enzyme was one of the potential genes able to account for the high, early and complete response to physical training. Results of the Heritage Family Study were not in accordance with this hypothesis and nothing clearly suggests that the I variant of the human ACE gene was involved in the extent of adaptive responses to repeated exercise.Many studies have been published during these last years, with the purpose to examine the molecular mechanisms that explain, at least partly, the adaptive muscles responses to physical training. Marked and significant advances have been done to explain the molecular and cellular events involved in the training-induced increase in mitochondrial density within skeletal muscle; alteration in the balance of the intracellular energy status is one of the major events involved in the AMP-activated protein kinase (AMPkinase activation). AMPkinase activation increases the expression of a transcription factor (PGC-1α PPAR-γ coactivator-1α) that coordinately controls the expression of both nuclear and mitochondrial genomes. Endurance training also induces an increase in the muscle capillary bed. This increase is mainly related to an enhanced vascular endothelial growth factor expression (VEGF). Exercise-induced intracellular hypoxia is one major event of VEGF gene expression during exercise. The effects of strength training on skeletal muscle result mainly on changes in muscle mass. Considerable advances have been done to understand the molecular mechanisms and interaction involved in the signalling pathways activated by insulin-like growth factor-1 (IGF-1). On the other hand, inhibition of the ubiquitin–proteasome pathway could be important to increase muscle size during strength training; a particular attention has been paid on the activation of two enzymes, namely muscle ring finger 1 (Murf1) and muscle atrophy F-box, ou Atrogin-1 (MAFbx) which are required for ubiquitin–ligase activity. Interleukin-6 (IL-6) plays a special and specific physiological-role on the training-induced muscle responses. Prolonged exercise is associated with an increase in plasma IL-6, which results from an enhanced production by skeletal muscle. Production of IL-6 in contracting skeletal muscles can account for the exercise-induced increase in plasma IL-6. An inverse relationship was shown between muscle cytokine production and muscle glycogen availability; muscle-derived IL-6 is released into the circulation during exercise and is likely to exert an effect on the liver and adipose tissue, thereby contributing to the maintenance of glucose homeostasis during exercise and mediating exercise-induced lipolysis. These results indicate that IL-6 may represent an important link between contracting skeletal muscles and exercise-related metabolic changes, and should be viewed as an important biochemical factor to account for the exercise-related metabolic and immune changes, and recovery.Future prospects. – Taken together, these results clearly have a major impact in exercise physiology and muscle biology. They contribute to improve our knowledge on the acute and adaptive muscle responses to changes in workload, and on muscle recovery. Moreover, these researches have a potential impact in the medium term to develop pharmacological treatments and strategies devoted to avoid muscle inactivity.