Une protéine musculaire freine la croissance via la voie mTOR
Les muscles ne grandissent pas seulement sous l'effet de l'exercice. Un frein interne limite leur croissance, et des chercheurs viennent d'en élucider le mécanisme. Cette découverte concerne également l'une des molécules les plus étudiées dans la recherche sur le vieillissement.
Lorsqu'un muscle est étiré de façon prolongée, l'organisme réagit en l'allongeant. Ce phénomène s'appelle l'hypertrophie longitudinale. La protéine centrale de ce processus est la titine, la plus grande protéine connue à ce jour. Ce gigantesque ressort moléculaire, présent dans les cellules musculaires, détecte les tensions mécaniques. Quand la titine est étirée, elle envoie des signaux qui poussent la cellule musculaire à s'adapter et à croître.
Dans la nouvelle étude, publiée dans eLife et menée chez le rat et la souris, les chercheurs ont cherché quelles protéines aident la titine à transmettre ces signaux. Ils ont montré que les protéines à répétitions ankyrines musculaires (MARPs) jouent un rôle inhibiteur. Des souris dépourvues de MARPs présentaient une croissance longitudinale plus importante après étirement mécanique que les souris normales.
mTOR : l'interrupteur
La croissance accrue observée chez les souris déficientes en MARPs passe par mTORC1, un régulateur central de la croissance cellulaire et de la production de protéines. mTORC1 est aussi l'une des cibles les plus étudiées en recherche sur la longévité : son inhibition par la rapamycine prolonge la durée de vie dans plusieurs modèles animaux. Dans cette étude, l'inhibition de mTORC1 par la rapamycine a suffi à supprimer la croissance accrue des souris sans MARPs, confirmant ainsi que mTOR est bien l'interrupteur commandant cette hypertrophie longitudinale.
Ce résultat montre que les MARPs freinent normalement la croissance musculaire pilotée par mTOR, un équilibre probablement fonctionnel : une croissance longitudinale incontrôlée pourrait entraîner des dysfonctionnements mécaniques dans l'organisme.
Pertinence pour le maintien musculaire au cours du vieillissement
La perte de masse musculaire liée à l'âge, appelée sarcopénie, est l'une des principales causes de perte d'autonomie chez les personnes âgées. Comprendre comment la croissance musculaire est régulée à l'échelle moléculaire ouvre des pistes pour de futures interventions thérapeutiques. Le rôle de la titine et des protéines MARPs dans ce système était jusqu'ici inconnu. La question de savoir si ces résultats obtenus chez l'animal pourront un jour être transposés à des traitements chez l'être humain reste entièrement ouverte.
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Recherche par exemple :
- titin mechanosensing muscle hypertrophy
- mTORC1 muscle growth regulation
- MARP ankyrin repeat protein