Les muscles des femmes et des hommes diffèrent dans la gestion du glucose et des acides gras, mais une activité physique régulière déclenche rapidement des changements métaboliques bénéfiques similaires dans les muscles des deux sexes, selon une nouvelle recherche qui sera présentée lors de la réunion annuelle de l'Association européenne pour l'étude du diabète (EASD) de cette année (Madrid, du 9 au 13 septembre 2024).
L'exercice a un effet puissant sur le muscle squelettique et constitue la stratégie la plus efficace pour prévenir la perte musculaire liée à la perte de poids et le diabète de type 2. (Le diabète de type 2 est la forme de diabète la plus courante et survient lorsque le pancréas ne peut pas produire suffisamment d'insuline, une hormone qui aide à transformer le sucre des aliments en énergie, ou que l'insuline qu'il produit ne fonctionne pas correctement – faible sensibilité à l'insuline).
L'exercice physique préserve la sensibilité à l'insuline chez les personnes en bonne santé et la rétablit chez celles atteintes de prédiabète ou de diabète. Cependant, il existe des différences liées au sexe dans la façon dont les muscles squelettiques utilisent le glucose et les lipides.
Dr. Simon Dreher, premier auteur de l'étude et chercheur postdoctoral, Université de Tübingen
« Une meilleure compréhension de la manière dont les différences moléculaires sous-jacentes entre les muscles squelettiques des femmes et des hommes affectent leur réponse à l'exercice pourrait fournir des informations précieuses sur la manière d'adapter les recommandations d'exercice pour prévenir ou retarder plus efficacement la progression du diabète de type 2. Cela pourrait également contribuer à la prévention de l'obésité. »
Pour en savoir plus, le Dr Dreher et ses collègues ont analysé les différences moléculaires dans les biopsies musculaires de 9 hommes et 16 femmes. Tous étaient en bonne santé, âgés en moyenne de 30 ans, souffraient de surpoids ou d’obésité et ne pratiquaient pas d’activités sportives régulières.
Les participants ont effectué une heure d'endurance modérée à intense Exercice (30 min de vélo sur un ergomètre, 30 min de marche sur un tapis roulant) sous surveillance, 3 fois par semaine pendant 8 semaines au total. Les biopsies ont été prélevées au repos avant le début de l'intervention (référence), après la première séance d'exercice (réponse aiguë à l'exercice) et après la dernière séance à la fin des 8 semaines.
L'épigénomique (qui recherche les changements chimiques qui affectent l'activation ou la désactivation des gènes), la transcriptomique (étude des molécules d'ARN) et la protéomique (étude de la structure et de la fonction des protéines) ont été utilisées dans l'analyse multi-omique des cellules et des fibres musculaires issues des biopsies.
Au départ, il y avait des différences liées au sexe dans les niveaux de brins d'ARN, ou de transcriptions, dans le muscle squelettique associés à l'homéostasie du glucose (contrôle des niveaux de sucre dans le sang) et à la signalisation de l'insuline (la voie biochimique par laquelle l'insuline déplace le sucre hors du sang vers les cellules du corps).
Des différences ont également été observées dans les protéines utilisées par les muscles des deux sexes pour transformer les aliments en énergie. On a observé un nombre plus élevé de protéines liées à la glycolyse (impliquées dans la transformation du glucose) et d'autres protéines de type fibres à contraction rapide chez les mâles, tandis que les femelles présentaient une plus grande abondance de protéines régulant la gestion des acides gras.
« Ces résultats, qui concordent avec les résultats de l'ARN, suggèrent que le muscle mâle a une plus grande capacité à s'exercer sur le glucose tandis que les femmes utilisent davantage d'acides gras », explique le Dr Dreher. « Cette différence dans l'utilisation du substrat pourrait être pertinente pendant l'exercice et également influencer le développement du diabète de type 2. »
La réponse à la première séance d'exercice différait considérablement entre les femmes et les hommes non entraînés, les muscles des hommes montrant beaucoup plus de signes de stress cellulaire, ce qui suggère que les muscles des hommes ont eu plus de mal à s'adapter à l'exercice que les muscles des femmes.
Après huit semaines d'exercices physiques, les différences entre les muscles squelettiques des femmes et des hommes avaient diminué et, chez les deux sexes, les niveaux de protéines impliquées dans la transformation des aliments en énergie avaient augmenté..
« Ceci est important car la capacité accrue après l'exercice à utiliser le glucose et les lipides pour la production d'énergie est généralement considérée comme essentielle pour prévenir le diabète de type 2 », explique la professeure Cora Weigert, responsable de l'étude et également de l'Institut de chimie clinique et de pathobiochimie de l'Université de Tübingen et de l'Institut de recherche sur le diabète et les maladies métaboliques Helmholtz Munich à Tübingen, en Allemagne.
« Bien que la réponse initiale des muscles squelettiques à l’exercice diffère entre les femmes et les hommes, l’exercice répété semble annuler ces différences et déclencher des changements métaboliques bénéfiques chez les deux sexes. »
