Nombreuses sont les études qui plaident en faveur de l’exercice comme véritable traitement et parfois en première intention, pour de nombreuses conditions. En particulier pour le maintien de la santé cérébrale, du mental et de la cognition. Cette nouvelle recherche, menée au Massachusetts Institute of Technology (MIT) et publiée dans Advanced Healthcare Materials décrypte ces effets un peu plus et démontre que : lorsque les muscles s’entraînent, ils aident aussi les neurones à se développer.
Il ne fait plus aucun doute que l’exercice fait du bien au corps et qu’il affecte toutes les cellules et tous les tissus, et pas seulement les muscles. En effet, si une activité régulière renforce bien les muscles, elle peut également renforcer nos os, nos vaisseaux sanguins et notre système immunitaire. Cette analyse des effets biochimiques et physiques de l’exercice montre qu’il contribue aussi à guérir les nerfs. Ici, ces scientifiques du MIT montre que la croissance des motoneurones augmente de manière significative sur 5 jours en réponse aux signaux biochimiques et mécaniques induits par l’exercice.
De précédentes recherches ont suggéré un lien biochimique possible entre l’activité musculaire et la croissance nerveuse, mais cette étude est la première à montrer que les effets mécaniques peuvent être tout aussi importants. L’étude décrypte ainsi le lien entre les muscles et les nerfs pendant l’exercice et suggère que les thérapies liées à l’exercice pourraient permettre de réparer les nerfs endommagés.
L’auteur principal, le Dr Ritu Raman, professeur de génie mécanique au MIT relève que : « maintenant que nous savons que cette communication entre les muscles et les nerfs existe, elle peut être utile pour traiter des problèmes tels que les lésions nerveuses, où la communication entre le nerf et le muscle est interrompue : en stimulant le muscle, il doit être possible d’encourager le nerf à guérir et de redonner une mobilité aux patients qui l’ont perdue à cause d’une blessure traumatique ou une maladie neurodégénérative ».
Comment l’exercice « fait du bien » aux neurones individuels
Les chercheurs observent que lorsque les muscles se contractent pendant l’exercice, ils libèrent un ensemble de signaux biochimiques appelés myokines. En présence de ces signaux, les neurones suivent une croissance 4 fois plus élevée. Ainsi, ces expériences in vitro, au niveau cellulaire, suggèrent que l’exercice exerce bien un effet biochimique significatif sur la croissance nerveuse. L’étude in vitro révèle que :
- les neurones réagissent non seulement aux signaux biochimiques de l’exercice, mais aussi à ses impacts mécaniques : lorsque les neurones sont tirés in vitro d’avant en arrière de manière répétée, de la même manière que les muscles se contractent et se dilatent pendant l’exercice, les neurones grandissent autant que lorsqu’ils sont exposés aux myokines.
Des thérapies inespérées ? Déjà en 2023, la même équipe avait documenté la possibilité de restaurer la mobilité chez des souris ayant subi une lésion musculaire traumatique, en implantant d’abord du tissu musculaire sur le site de la blessure, puis en exerçant le nouveau tissu en le stimulant à plusieurs reprises avec de la lumière. Au fil du temps, la greffe avait même permis aux souris de retrouver leur fonction motrice, à des niveaux comparables à ceux de souris en bonne santé.
Ainsi, un exercice régulier stimule le muscle greffé à produire certains signaux biochimiques qui favorisent la croissance de nouveaux nerfs et de nouveaux vaisseaux sanguins (angiogenèse).
La stimulation musculaire encourage la croissance nerveuse : la démonstration est ici apportée en faisant pousser des cellules musculaires de souris en longues fibres, fusionnées pour former un peu de tissu musculaire mature. Ce tissu musculaire a été génétiquement modifié pour se contracter en réponse à la lumière, comme lors de la pratique de l’exercice.
- L’analyse de la solution contenant ce tissu musculaire activé par la lumière révèle qu’elle contient des myokines, notamment des facteurs de croissance, de l’ARN et un mélange d’autres protéines ;
-
certaines myokines apparaissent bénéfiques pour les nerfs ;
- des motoneurones exposés à cette solution croissent beaucoup plus rapidement, 4 fois plus vite que les neurones non exposés à la solution biochimique ;
- l’analyse génétique de ces motoneurones révèle que les myokines induisent un changement dans l’expression de certains gènes neuronaux ;
- certains de ces gènes sont favorables à leur maturation, à leur communication avec les muscles et les autres nerfs, et à la maturité des axones.
- En d’autres termes, l’exercice semble avoir un impact non seulement sur la croissance des neurones, mais aussi sur leur maturité et leur bon fonctionnement.
L’exercice, un véritable traitement ! Ces effets biochimiques et physiques de l’exercice tout aussi importants sur la croissance nerveuse au niveau cellulaire inspirent de nouvelles stratégies pour développer et guérir les nerfs endommagés et restaurer la mobilité des personnes atteintes d’une maladie neurodégénérative comme la SLA, par exemple.
Une nouvelle étape remarquable vers la compréhension et l’exploitation de l’exercice en tant que médicament.
Source: Advanced Healthcare Materials 12 Nov, 2024 DOI : 10.1002/adhm.202403712 Actuating Extracellular Matrices Decouple the Mechanical and Biochemical Effects of Muscle Contraction on Motor Neurons
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