Les exercices de course à pied de faible intensité et de natation de haute intensité améliorent de manière différentielle le métabolisme énergétique chez les souris atteintes d'amyotrophie spinale légère.

Résumé L'amyotrophie spinale (SMA), une maladie neurodégénérative autosomique récessive caractérisée par la perte de neurones moteurs de la moelle épinière, est causée par des mutations du gène SMN1 (Survival-of-Motor Neuron). L'expression de SMN2, une copie du gène SMN1, compense partiellement la perturbation de SMN1 due à l'excision de l'exon-7 dans 90% des transcrits expliquant ainsi la forte hétérogénéité clinique. Plusieurs altérations du métabolisme énergétique, comme l'intolérance au glucose et l'hyperlipidémie, ont été rapportées dans la SMA au niveau systémique et cellulaire, suscitant des questions sur le rôle potentiel de l'homéostasie énergétique et/ou l'implication de la production dans la progression de la maladie. Dans ce contexte, nous avons récemment rapporté la tolérance de souris SMA-like légères (SmnΔ7/Δ7. huSMN2 +/+) à 10 mois de programmes d'exercices de course à pied de faible intensité ou de natation de forte intensité, impliquant respectivement des voies métaboliques musculaires aérobies et mixtes aérobies/anaérobies. Ici, nous avons cherché à savoir si ces bénéfices induits par l'exercice étaient associés à une amélioration du statut métabolique des souris SMA-like légères. Nous avons montré que les souris SMA-like non entraînées présentaient un dérèglement du métabolisme lipidique avec une augmentation de la lipogenèse et des dépôts adipocytaires par rapport aux souris témoins. De plus, elles présentaient une consommation d'oxygène et une dépense énergétique par augmentation de la β-oxydation élevées, et ce pour les mêmes niveaux d'activité spontanée. De manière intéressante, les deux exercices ont amélioré de manière significative le métabolisme des lipides et l'homéostasie du glucose chez les souris SMA-like, et ont amélioré l'efficacité de la consommation d'oxygène avec le maintien d'une consommation d'oxygène élevée pour des niveaux d'activité spontanée plus élevés. De manière surprenante, des effets plus significatifs ont été obtenus avec le protocole de natation de haute intensité avec le maintien d'une oxydation lipidique élevée. Enfin, en combinant la microscopie électronique, l'expression des complexes de la chaîne respiratoire et les mesures de l'activité enzymatique dans les mitochondries musculaires, nous avons constaté que (1) une diminution spécifique au muscle de l'activité enzymatique des complexes de la chaîne respiratoire I, II et IV pour une quantité égale de mitochondries et d'expression des complexes et (2) un déclin significatif de la consommation maximale d'oxygène mitochondrial, étaient réduits par les deux programmes d'exercice. La plupart des effets bénéfiques ont été obtenus avec le protocole de natation à haute intensité. Dans l'ensemble, nos données soutiennent l'hypothèse selon laquelle l'exercice physique actif, y compris les protocoles de haute intensité, induit des adaptations métaboliques à la fois au niveau systémique et cellulaire, fournissant des preuves supplémentaires pour son utilisation en association avec des thérapies surexprimant le SMN, dans les soins à long terme des patients atteints de SMA.