Carnitine palmitoyltransférase 1 (CPT1) et muscle
L’expression d’une CPT1 constitutivement active dans le muscle squelettique induit un remodelage musculaire mimant l’exercice et contrecarre le vieillissement musculaire
Diabetes & Metabolism Volume 37, numéro 1S1 page A19 (mars 2011) C. Henique
Le muscle squelettique assure environ 90% de ses besoins énergétiques par la ß-oxydation mitochondriale des acides gras à chaîne longue (AGCL). L’enzyme clé de cette voie métabolique est la carnitine palmitoyltransférase 1 (CPT1) qui est inhibée par le malonyl-CoA. L’obésité, le diabète de type 2 et le vieillissement s’accompagnent d’une diminution de la capacité oxydative du muscle, d’une accumulation de lipides et d’une diminution du nombre de fibres oxydatives. De plus, la vascularisation musculaire est réduite au cours du vieillissement. Ces altérations musculaires peuvent être corrigées par l’exercice physique. Notre but a été de déterminer si une augmentation de l’oxydation musculaire des AGCL peut modifier la physiologie musculaire et contrecarrer les altérations dues au vieillissement.
Matériels et méthodes :
Nous avons exprimé une CPT1 constitutivement active (CPT1mt), i.e. insensible au malonyl-CoA, dans le tibialis anterior (TA) de souris âgées de 2 et 20 mois par la technique d’électroporation in vivo. Après 30 jours, nous avons évalué les conséquences de cette expression sur la composition en fibres musculaires, la vascularisation et la résistance à la fatigue.
Résultats :
Chez les souris jeunes (2 mois), l’expression de la CPT1mt dans le TA entraîne une augmentation significative du poids du TA (+36%), accompagnée d’un changement de la composition en type de fibres musculaires (+25% de fibres oxydatives) et d’une augmentation du nombre de capillaires (+24%). Ces modifications sont associées à une augmentation du contenu musculaire en glucose-6-phosphate (+19%) et en glycogène (+41%). De plus, l’expression de la CPT1mt diminue la fatigabilité musculaire (− 20%). Chez les souris âgées (20 mois), l’expression de la CPT1mt réduit la perte de masse musculaire et contrecarre la diminution de la vascularisation.
Conclusion :
De façon similaire à l’exercice physique, la CPT1 module la plasticité musculaire et l’angiogenèse. De plus, nos résultats suggèrent que cibler la CPT1 permet de contrecarrer certaines altérations musculaires observées au cours du vieillissement.
