Regulation du metabolisme proteique musculaire chez le rat soumis a l'apesanteur simulee

• Auteur / Autrice : Daniel Taillandier
• Direction : Didier Attaix
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

L'apesanteur simulee induit une diminution de la consommation (30%) et de la croissance (16%) du rat suspendu par la queue. Au cours d'une suspension de longue duree (21 jours) chez des rats nourris en pair-feeding avec un regime (mp) a teneur moyenne (15%) en proteines, il se produit une atrophie intense des muscles antigravite (soleus, 65%) et moins marquee des muscles phasiques (tibialis anterior, 18%). La balance azotee des muscles soleus et tibialis anterior redevient legerement positive, mais le metabolisme proteique est globalement ralenti en reponse a la diminution d'activite. La synthese proteique est deprimee par rapport aux animaux temoins, (33 et 25% dans les muscles soleus et tibialis anterior, respectivement) par l'intermediaire d'une reduction de l'efficacite de la synthese proteiques (krna) sans modification de la capacite ribosomale (cs). L'utilisation d'un regime (hp) riche en proteines (30%) ne permet pas de reduire l'atrophie musculaire induite par la suspension. Par contre, il supprime la reduction (14%) du diametre des myofibrilles du muscle tibialis anterior, observee chez le rat suspendu nourri avec un regime mp a teneur moyenne en proteines (15%). Dans le muscle soleus du rat suspendu, ce regime permet le maintien d'une part de la proteosynthese grace a une amelioration de l'efficacite de la traduction, et d'autre part une proportion elevee de fibres de type i (70% contre 50% pour les animaux nourris avec le regime mp), vraisemblablement par l'intermediaire d'une diminution (14%) du taux circulant de 3,3,5-tri-iodothyronine libre (t#3). La stimulation de la proteolyse est le principal determinant de l'atrophie musculaire dans la phase precoce de la suspension (<14 jours). Apres9 jours d'experimentation, les mesures de la proteolyse in vitro et des activites enzymatiques des cathepsines b et l indiquent que la proteolyse lysosomale est negligeable dans le muscle soleus. La m-calpaine semble etre la seule cysteine proteinase majeure activee dans le muscle tibialis anterior chez le rat suspendu. De plus, la voie proteolytique atp-dependante est aussi responsable de l'atrophie observee dans le muscle soleus. Par contre, aucune modification des voies proteolytiques majeures du muscle edl n'est decelee in vitro, malgre une atrophie de 9% par rapport aux muscles de rats temoins. L'etude de l'expression des armn codant pour differentes proteinases ou proteines impliquees dans la proteolyse a permis de mettre en evidence une activation simultanee des systemes proteolytiques lysosomal (cathepsines , l et d), ca2+-dependant (m-calpaine) et atp-ubiquitine-dependant (ubiquitine, ucp-e2, sous-unites c2, c5 et c9 du proteasome), dans les muscles soleus et edl apres 9 jours de suspension. La voie atp-ubiquitine-dependante semble majoritairement responsable de la fonte proteique musculaire observee au cours de la suspension. Les cathepsines, les calpaines et le proteasome pourraient degrader des classes differentes de proteines, la voie proteolytique atp-ubiquitine-dependante etant vraisemblablement responsable de la degradation des proteines contractiles majeures