L’exercice agit directement sur l’expression des gènes

Par Collectif LaNutrition.fr - Journalistes scientifiques et diététiciennes Publié le 19/12/2014 Mis à jour le 10/03/2017
L'exercice modifie favorablement l'expression de gènes associés à l'utilisation de l'énergie, l'insuline, l'inflammation.

Pour rester en bonne santé et limiter son risque de maladies chroniques, il est souvent conseillé d’avoir une activité physique régulière ; mais comment l’exercice agit-il au niveau moléculaire ? Des chercheurs suédois montrent dans la revue Epigenetics que l’exercice agit sur la méthylation des gènes, ce qui permet de modifier leur expression par épigénétique.

L’épigénétique décrit un processus de modification des gènes qui ne crée pas de mutations dans l’ADN. Ces changements épigénétiques peuvent avoir lieu grâce à la méthylation qui consiste à attacher un groupement méthyle à des atomes qui fournit un signal pour l'expression des gènes. L’environnement (alimentation, pollution, mode de vie…) peut influencer la méthylation des gènes et ainsi affecter l’expression des protéines pour lesquelles ils codent.

Lire : Le stress modifie directement nos gènes

Dans cette étude, les chercheurs de l’institut Karolinska (Stockholm) ont recruté 23 jeunes hommes et femmes en bonne santé pour savoir si l’épigénétique pouvait expliquer les bienfaits du sport sur la santé. Ils leur ont demandé de faire de l’exercice mais en ne faisant travailler qu’une jambe sur un vélo, la deuxième jambe servant de témoin. Les volontaires ont fait pédaler leur jambe à un rythme modéré pendant 45 min, 4 fois par semaine pendant 3 mois. Des biopsies de muscle ont été réalisées avant et après l’entraînement.

Sans surprise, il y a eu des modifications physiques dans la jambe qui s’était entraînée, mais pas seulement : des changements se sont produits sur l’ADN des cellules musculaires. Plus de 5.000 sites du génome de la jambe entraînée avaient de nouveaux profils de méthylation, avec soit plus de groupements méthyle soit moins. Ces changements étaient significatifs et ne se retrouvaient pas dans l’autre jambe.

De nombreux changements portaient sur des « enhancers » : des régions du génome qui servent à amplifier l’expression. Beaucoup parmi les gènes modifiés jouaient un rôle dans le métabolisme énergétique, la réponse à l’insuline et l’inflammation dans les muscles : ces gènes affectaient la santé musculaire.

Pour Malene Lindholm, principale auteur de l’étude, « Par un entraînement d’endurance – un changement dans le mode de vie qui est facilement accessible à la plupart des gens et qui ne coute pas beaucoup d’argent – nous pouvons induire des changements qui affectent la façon dont nous utilisons nos gènes et ainsi avoir des muscles en meilleure santé et plus fonctionnels, qui finalement améliorent notre qualité de vie. »

En conclusion, l’exercice physique agit sur la méthylation des gènes, en rendant certains plus actifs et d’autres moins : c’est ainsi qu’on peut expliquer son effet bénéfique sur la santé.

Lire : Régime méditerranéen et activité physique : des bénéfices qui durent

Lindholm ME1, Marabita F, Gomez-Cabrero D, Rundqvist H, Ekström TJ, Tegnér J, Sundberg CJ. An integrative analysis reveals coordinated reprogramming of the epigenome and the transcriptome in human skeletal muscle after training. Epigenetics. 2014 Dec 7:0.

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