L’exercice physique n’entraîne pas seulement les muscles mais peut aussi prévenir le développement de la stéatose hépatique. Une nouvelle étude menée par le Centre allemand de recherche sur le diabète (DZD), le centre Helmholtz de Munich et l’hôpital universitaire de Tübingen montre quelles adaptations moléculaires, en particulier des mitochondries du foie, peuvent être observées dans ce processus. L’étude a été publiée dans Molecular Metabolism.
Dans le monde, une personne sur quatre souffre d’une maladie hépatique non alcoolique (NAFLD, également appelée maladie métabolique du foie MAFLD). Les personnes touchées présentent souvent un diabète de type 2 ainsi qu’un risque accru de cirrhose du foie et de maladies cardiovasculaires. En outre, la NAFLD est associée à une mortalité accrue. Un déséquilibre entre l’apport et la consommation d’énergie est évoqué comme une cause de la maladie. Cela entraîne des dépôts de graisse dans le foie et, avec le temps, altère la fonction des mitochondries* – deux facteurs de risque pour le développement d’une insulinorésistance hépatique et d’une inflammation du foie.
Comment l’exercice modifie l’adaptation du foie à un apport énergétique accru
Pour prévenir et traiter la NAFLD, il est recommandé de modifier le mode de vie en augmentant l’activité physique. Des scientifiques de l’Institut de chimie clinique et de pathobiochimie de l’hôpital universitaire de Tübingen et de l’Institut de recherche sur le diabète et les maladies métaboliques (IDM) de Helmholtz Munich à l’université de Tübingen ont étudié dans quelle mesure l’exercice régulier modifie l’adaptation du foie à un apport énergétique accru et quel rôle joue le muscle squelettique dans ce processus. Les chercheurs ont collaboré avec l’Institut de génétique expérimentale (IEG) du Helmholtz de Munich, l’Institut Leibniz des sciences analytiques de Dortmund et l’Institut de physique chimique de Dalian en Chine.
L’exercice peut prévenir la maladie du foie gras causée par la suralimentation
Dans l’étude menée par le Dr Miriam Hoene et le Dr Lisa Kappler, des souris ont été nourries avec un régime riche en énergie. Certaines d’entre elles ont également suivi un entraînement régulier sur tapis roulant. Après l’intervention de six semaines, les chercheurs ont examiné le foie et les muscles des animaux afin de déceler des changements dans le transcriptome, le protéome mitochondrial, la composition des lipides et la fonction mitochondriale.
Les résultats ont montré que l’entraînement régulait d’importantes enzymes de dégradation du glucose et du fructose dans le foie ainsi que le métabolisme mitochondrial du pyruvate. De cette façon, la charge en substrat pour la respiration mitochondriale et la synthèse des lipides peut être réduite. Par conséquent, moins de graisse est stockée dans le foie – et les lipides spécifiques tels que les espèces de diacylglycérol sont réduits. De plus, le contrôle du glucose s’améliore chez les souris entraînées à l’exercice. En outre, une capacité respiratoire accrue des muscles squelettiques soulage le stress métabolique du foie.
Les données de la biologie des systèmes offrent un aperçu complet de l’adaptation moléculaire du foie et des muscles à un régime alimentaire riche en énergie, à l’entraînement et aux effets combinatoires. “Les résultats correspondent très bien aux approches des études cliniques en cours, dans lesquelles des inhibiteurs sont testés contre certaines des cibles découvertes ici, comme le transporteur mitochondrial du pyruvate”, a déclaré le professeur Cora Weigert, responsable de l’étude et professeur de diabétologie moléculaire à l’hôpital universitaire de Tübingen. “Ils montrent également que l’activité physique régulière régule de nombreuses cibles en même temps des nœuds clés des voies métaboliques, un effet qui ne peut pas être obtenu avec une monothérapie.”
*Mitochondrie
La tâche des mitochondries est de mettre de l’énergie à la disposition de la cellule, ce qui se produit par la respiration cellulaire. Il s’agit d’un processus métabolique au cours duquel l’énergie stockée dans le glucose et d’autres substances organiques est obtenue par rupture de la liaison chimique, ce qui donne finalement de l’adénosine triphosphate, ou ATP. Il s’agit de la molécule énergétique la plus importante de l’organisme. Les mitochondries sont donc également considérées comme les centrales électriques de la cellule.
Référence : “Exercise prevents fatty liver by modifying the compensatory response of mitochondrial metabolism to excess substrate availability” par Miriam Hoene, Lisa Kappler, Laxmikanth Kollipara, Chunxiu Hu, Martin Irmler, Daniel Bleher, Christoph Hoffmann, Johannes Beckers, Martin Hrabe de Angelis, Hans-Ulrich Häring, Andreas L.Birkenfeld, Andreas Peter, Albert Sickmann, Guowang Xu, Rainer Lehmann et Cora Weigert, 22 octobre 2021, Métabolisme moléculaire.
DOI: 10.1016/j.molmet.2021.101359
