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Croissance musculaire périodique chez l'homme

Croissance musculaire périodique chez l'homme


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Si un être humain en bonne santé se trouve dans un certain état musculaire et subit ensuite une atrophie musculaire uniquement due à la non-utilisation/au manque d'exercice, est-il plus facile de regagner ce muscle que si l'humain n'avait jamais atteint ce certain état musculaire. Si oui, y a-t-il un nom pour cet effet. La raison pour laquelle je me pose la question est qu'il semble que la masse musculaire était définitivement périodique dans les temps anciens, lorsque la nourriture se raréfiait pendant l'hiver, et qu'une capacité accrue à se muscler aurait pu se développer de manière évolutive. J'ai pensé que cela conviendrait mieux en biologie, faites-moi savoir si ce n'est pas le cas.


La mémoire musculaire spécifiquement dans les effets de l'hypertrophie. Il existe également une mémoire musculaire pour les compétences qui partage certains facteurs mais diffère pour la plupart.

Lorsque les hypertrophies musculaires ou « grossissent », des noyaux supplémentaires sont recrutés pour fabriquer plus de sarcomères ou de protéines impliquées dans l'action musculaire. Une fois que ces noyaux ont été recrutés et essentiellement activés une fois, ils sont beaucoup plus facilement réactivés.

Ci-dessus se trouve une réponse basée sur mes connaissances, mais vous pouvez attendre Atl LED si vous avez besoin de références.


La désuétude et le manque d'exercice sont en fait des problèmes extrêmement nouveaux lorsqu'on les considère à une échelle évolutive. La plus grande pression évolutive au cours des derniers millions d'années n'a pas été de mourir de faim, donc de ne pas maintenir de fibres musculaires coûteuses à moins qu'elles ne soient absolument nécessaires.

Je n'ai trouvé aucune preuve d'une musculature antérieure affectant la croissance, mais je vais l'examiner davantage (seulement quelques recherches rapides publiées) et modifier cette réponse. Si quelqu'un d'autre en sait plus immédiatement, n'hésitez pas à répondre.


Croissance musculaire périodique chez l'homme - Biologie

Bien qu'il existe quelques cellules dans le corps qui ne subissent pas de division cellulaire (comme les gamètes, les globules rouges, la plupart des neurones et certaines cellules musculaires), la plupart des cellules somatiques se divisent régulièrement. UNE cellule somatique est un terme général désignant une cellule du corps, et toutes les cellules humaines, à l'exception des cellules qui produisent des ovules et des spermatozoïdes (appelées cellules germinales), sont des cellules somatiques. Les cellules somatiques contiennent deux copies de chacun de leurs chromosomes (une copie reçue de chaque parent).

UNE homologue paire de chromosomes sont les deux copies d'un seul chromosome trouvées dans chaque cellule somatique. L'humain est un diploïde organisme, ayant 23 paires de chromosomes homologues dans chacune des cellules somatiques. La condition d'avoir des paires de chromosomes est connue sous le nom de diploïdie. Les cellules du corps se remplacent au cours de la vie d'une personne. Par exemple, les cellules qui tapissent le tractus gastro-intestinal doivent être fréquemment remplacées lorsqu'elles sont constamment « usées » par le mouvement des aliments dans l'intestin. Mais qu'est-ce qui déclenche la division d'une cellule et comment se prépare-t-elle et achève-t-elle la division cellulaire ? Les cycle cellulaire est la séquence d'événements dans la vie de la cellule à partir du moment où elle est créée à la fin d'un cycle précédent de division cellulaire jusqu'à ce qu'elle se divise ensuite, générant deux nouvelles cellules.


Sciences musculaires

Mai� – Popeye s'est extasié à propos de son « beaucoup de muscle ». Arnold Schwarzenegger ne serait pas Arnold sans ses pectoraux éclatants. Pourtant, alors que nous nous émerveillons des avant-bras bombés et des abdominaux de six packs, les muscles posent toujours aux biologistes de nombreuses questions non résolues, telles que les détails spécifiques sur la façon dont ils se forment et pourquoi ils s'atrophient.

A Johns Hopkins, trois chercheurs se penchent sur ces questions, en utilisant trois approches très différentes.

Les podosomes de la cellule migratrice violette (à droite) pénètrent dans le territoire de la cellule stationnaire grise.

Fusion musculaire

Les muscles peuvent être les cellules les plus communes. Contrairement à la plupart des autres types de cellules, les cellules musculaires squelettiques, appelées myoblastes, fusionnent au cours du développement, mettent en commun le contenu de leur cytoplasme et forment une cellule géante (une fibre musculaire) contenant plusieurs noyaux. "La fusion de myoblastes permet à des centaines, voire des milliers de cellules musculaires individuelles de coordonner leurs fonctions en une seule unité", explique Elizabeth Chen, professeure adjointe de biologie moléculaire et de génétique. Cette grande unité multinucléée peut alors agir comme une puissante machine contractile.

Chen se concentre sur le comment et le pourquoi moléculaire de ce processus extraordinaire, en utilisant l'embryon de mouche des fruits en développement comme système modèle.

Les chercheurs savent que deux types de cellules sont impliquées dans la fusion des myoblastes chez la mouche des fruits : une cellule stationnaire, qui reste à une position fixe lors de la jonction de deux cellules, et une cellule migratrice, qui s'approche et adhère à la cellule stationnaire. Mais les mécanismes les plus détaillés, dit Chen, ont été « une boîte noire ».

Chen, cependant, a récemment élucidé une partie importante du mystère en utilisant à la fois la microscopie optique et électronique. Son enregistrement vidéo de 20 minutes du processus montre une structure invasive dépassant de la membrane de la cellule migratrice à mesure que la cellule s'approche de la cellule stationnaire. Des études en microscopie électronique ont en outre révélé des protubérances en forme de doigt - que Chen appelle podosomes - pénétrant dans le territoire de la cellule stationnaire. "C'est comme une petite main qui tend la main pour pousser sur la membrane de l'autre cellule", explique Chen.

Quant à la cellule migratrice, elle semble former un anneau ou un joint en forme de joint autour de chaque podosome. Les deux membranes cellulaires de ces régions se mélangent ensuite pour n'en former qu'une.

Chen pense que les cellules musculaires humaines utilisent un mécanisme similaire pour la fusion cellulaire, puisque la plupart des composants moléculaires découverts chez les mouches se trouvent également dans les cellules humaines.

Bien que son travail se concentre sur la biologie fondamentale, Chen dit que ses découvertes pourraient un jour aider les cliniciens à améliorer certains types de thérapie par cellules souches conçues pour traiter les patients atteints de dystrophie musculaire. Une fois introduites chez un patient, les cellules souches musculaires devront fusionner pour former des fibres musculaires. Comprendre le mécanisme normal pourrait aider les cliniciens à améliorer l'efficacité de la fusion cellulaire dans les traitements des cellules souches.

Les « souris puissantes » (à droite) ne possèdent pas le gène de la myostatine, ce qui leur donne des muscles deux fois plus gros que la normale.

Désactiver un gène musculaire, à la recherche d'une thérapie

En 1997, le professeur de biologie moléculaire et de génétique Se-Jin Lee a attiré l'attention du monde entier lorsqu'il a généré une race spéciale de « souris puissantes » en désactivant un gène appelé myostatine. Les souris de laboratoire présentaient des muscles deux fois plus gros que la normale. Bien que la découverte ait suscité l'intérêt de nombreux bodybuilders en herbe, Lee dit qu'il ne s'intéresse pas à l'esthétique musculaire mais à la compréhension de la biologie de base du gène et de la protéine de la myostatine, et d'apprendre à exploiter ces connaissances au profit des patients atteints de dystrophie musculaire, de muscle lié à l'âge. perte et d'autres maladies musculaires.

Ainsi, au cours des 14 dernières années, il s'est concentré sur la compréhension de l'interaction de la protéine myostatine avec d'autres protéines dans ce qui semble être une voie de signalisation complexe. Et il a mené des dizaines d'expériences visant à identifier des médicaments qui peuvent inhiber la myostatine.

La myostatine est comme la police en vrac du corps, dit Lin, son travail consiste à contrôler la croissance des muscles. Donc, en théorie, l'inhibition de la myostatine ou d'autres protéines de la voie de la myostatine permettrait aux muscles de se développer davantage et peut-être de compenser la perte musculaire dans des maladies telles que la dystrophie musculaire.

« Il y a un énorme intérêt pharmaceutique à poursuivre cette stratégie », déclare Lee. Au moins cinq sociétés ont mené ou mènent des essais cliniques sur les inhibiteurs de la myostatine.

L'une des plus prometteuses, selon Lee, est une thérapie à base de protéines développée par Acceleron Pharma. Le médicament expérimental est basé sur une molécule générée par Lee, qui a considérablement augmenté la croissance musculaire chez la souris. Aujourd'hui, Acceleron a mené des tests de phase 1 de son produit chez des femmes ménopausées et a démontré que le médicament expérimental augmentait la masse musculaire maigre dans tout le corps. La société a également commencé les essais de phase 2 du médicament chez les garçons atteints de dystrophie musculaire de Duchenne, mais a arrêté l'essai prématurément car certains patients ont développé des saignements de nez et d'autres problèmes de saignement mineurs. La société prévoit de résoudre ces problèmes et de lancer une étude repensée.

« Les résultats de la phase 1 sont assez excitants », déclare Lee. Cependant, il est prudent. L'étude de phase 1 a été conçue pour tester l'innocuité du médicament chez des volontaires sains, et non son potentiel thérapeutique. Dans la dystrophie musculaire, les fibres musculaires sont fragiles et plus sensibles aux dommages. Ainsi, la construction de versions plus grandes de ces fibres peut ou non compenser leur faiblesse.

Seule une étude de phase 2, par Acceleron ou une autre société, démontrera si l'inhibition de la myostatine peut améliorer la fonction musculaire chez les patients atteints de dystrophie musculaire de Duchenne. Jusque-là, Lee garde espoir que les inhibiteurs de la myostatine peuvent offrir une certaine valeur thérapeutique, sinon en tant que traitement de la dystrophie musculaire. La myostatine est au cœur de la régulation de la croissance musculaire, dit-il. "Il est difficile d'imaginer qu'un inhibiteur de la myostatine ne fonctionnera pas pour certaines maladies."

Indices des écureuils

De novembre à avril, Ronni Cohn conserve quelque chose d'inhabituel dans les réfrigérateurs de son laboratoire : des écureuils terrestres en hibernation. Les températures fraîches du réfrigérateur incitent les animaux à entrer dans leur cycle naturel d'hibernation.
Au printemps, alors que les écureuils sortent de leur sommeil hivernal, Cohn étudie leur biologie musculaire.

Les animaux aident à élucider les mécanismes moléculaires qui sous-tendent l'atrophie musculaire, explique Cohn, professeur adjoint de pédiatrie, de neurologie et du McKusick-Nathans Institute of Genetic Medicine. Les muscles rétrécissent et s'affaiblissent s'ils ne sont pas exercés. La perte musculaire se produit également dans certaines maladies, et c'est une conséquence inévitable du vieillissement. La perte musculaire liée à l'âge, ou sarcopénie, affecte 40% des personnes âgées de 80 ans ou plus. De telles débilités augmentent le risque de chutes et posent un problème de santé publique important, dont les coûts s'élevaient à 18,5 milliards de dollars en 2000, selon une analyse.

Les écureuils terrestres, cependant, semblent défier la règle selon laquelle les muscles diminuent s'ils ne sont pas utilisés. "Pendant six mois, ils ne bougent pas, ne mangent pas et ne boivent pas", explique Cohn. "Et puis ils se réveillent, marchent et sautent comme si de rien n'était."
Dans ses mesures de divers gènes et protéines associés aux muscles chez les écureuils sortant de l'hibernation, Cohn constate que les profils moléculaires des animaux sont similaires à ceux observés chez les athlètes d'endurance, tels que les coureurs de marathon, et chez les athlètes dont le sport exige de la force, comme comme haltérophiles. « Cela s’avère être un système incroyablement affiné de nombreuses voies », dit-il.

L'éclairage supplémentaire de ces voies pourrait aider les scientifiques à trouver des moyens d'imiter leurs caractéristiques chez les patients à la recherche de traitements pour la perte musculaire.

Une telle recherche ne deviendra que plus vitale à mesure que la population vieillit, ajoute Cohn, et que nous sommes plus nombreux à voir notre physique autrefois tendu diminuer. Les Popeyes et Arnolds du monde ne resteront pas buff pour toujours. Peut-être que la médecine leur offrira un jour, ainsi qu'à nous tous, de nouvelles stratégies pour garder des muscles sains et forts même en vieillissant.


Comment l'hormone de croissance affecte-t-elle la croissance musculaire et la synthèse des protéines ?

Bien que l'hormone de croissance (somatotropine, HGH) ne soit pas une hormone androgène, elle joue un rôle important dans la construction et le maintien de la masse musculaire, et cela est plus vrai pour le corps masculin.

Notez qu'après la période de puberté, les niveaux d'hormone de croissance chez les hommes et les femmes sont presque identiques. Cependant, en raison de la présence de divers androgènes dans le corps masculin, la GH présente un certain nombre de propriétés intéressantes.

L'effet de l'hormone de croissance sur la croissance de la masse musculaire est multifactoriel.

Considérons ces facteurs :

1. La synergie de la somatotrophine et d'autres hormones de croissance anabolisantes

L'hormone de croissance (somatotropine) est considérée comme un antagoniste de l'insuline, mais en raison de sa nature non stéroïdienne, elle présente des propriétés anabolisantes dans certaines conditions. L'action combinée de la somatotrophine avec la testostérone (ainsi que la dihydrotestostérone) accélère considérablement la synthèse des protéines, ce qui permet une récupération beaucoup plus efficace après un entraînement régulier, même de haute intensité.

Il convient de noter que l'hormone de croissance interagit avec des récepteurs complètement différents de la testostérone et passe souvent dans les membranes cellulaires beaucoup plus facilement que ces dernières. Le seul concurrent de la somatotrophine dans ce domaine est l'insuline, qui a une certaine priorité dans le métabolisme humain, mais la somatotrophine peut également entrer en synergie mutuelle avec elle.

Grâce à l'interaction avec des récepteurs de testostérone autres que la testostérone, les récepteurs de l'hormone de croissance peuvent affecter simultanément les cellules musculaires, ce qui permet une croissance plus efficace de la masse musculaire. Il faut aussi rappeler que la somatotrophine rend les muscles insulino-résistants (l'insulinorésistance est une violation de la réponse métabolique à l'insuline endogène ou exogène), de manière positive.

Dans cet état (résistance à l'insuline), les graisses sont utilisées pour restaurer le métabolisme énergétique et les glucides alimentent le système nerveux central. Par conséquent, les personnes ayant un niveau plus élevé d'hormone de croissance sont beaucoup moins sujettes au surentraînement. Leur système nerveux reçoit toujours la bonne quantité d'énergie.

L'hormone de croissance restreint dans une certaine mesure la nutrition de la cellule pendant une certaine période de temps, ce qui crée un effet stressant léger, qui se chevauche en raison de la surcompensation. En conséquence, les symplastes (cellules musculaires) reçoivent un peu plus de nutriments.

2. Rétention d'azote

L'hormone de croissance contribue à une forte rétention d'azote, c'est-à-dire à l'anabolisme, qui accélère activement la synthèse des protéines et conduit à un gain musculaire rapide. De plus, cette GH fournit de l'énergie à ce processus. Le fait est que la synthèse des protéines est l'un des processus consommateurs d'énergie.

La somatotrophine mobilise des ressources, notamment grâce à l'utilisation d'acides gras, ce qui permet d'économiser conditionnellement des glucides et des protéines pour les muscles, et de diriger les graisses pour maintenir la synthèse des protéines. Des niveaux élevés de cette hormone entraînent des niveaux plus élevés d'hormones corticoïdes (cortisol et autres).

Et c'est une opinion inquiétante pour de nombreux athlètes qui l'apprennent, car une autre opinion suggère que le cortisol et ses analogues détruisent les cellules musculaires. Cependant, le cortisol (et d'autres glucocorticoïdes) détruit non seulement les cellules musculaires mais aussi les cellules graisseuses (adipocytes). L'hormone de croissance bloque la consommation d'azote et protège les fibres musculaires, laissant les adipocytes “déchirer le cortisol (glucocorticoïdes)”.

En général, on peut dire que des niveaux élevés d'hormone de croissance sont aussi importants pour le gain musculaire que des quantités élevées de testostérone. Les deux hormones retiennent l'azote et mettent le corps en mode anabolisant.

3. Renforcement de l'appareil ligamentaire

La somatotrophine améliore considérablement l'état des articulations et des ligaments. Il renforce leur structure et favorise la régénération des cellules endommagées. Il s'agit d'une sorte de prévention de diverses blessures pendant l'entraînement en force.

Dans la période prépubère, l'hormone de croissance favorise la croissance des os et ne renforce pratiquement pas leur structure, mais après avoir surmonté la puberté, la somatotrophine vous permet d'accumuler du calcium dans le tissu osseux, ce qui renforce leur structure.

Ces propriétés ont un effet positif sur un entraînement intense. Des os et des articulations solides vous permettent de travailler avec des poids lourds car les organes tendineux de Golgi ont un seuil de déclenchement plus élevé. (Les organes tendineux de Golgi protègent les ligaments des ruptures en réduisant le seuil limitant des impulsions nerveuses envoyées aux fibres musculaires.)

4. Brûler les graisses

Il semblerait que la combustion des graisses n'appartienne pas à l'ensemble de la masse musculaire, car ce sont deux processus biochimiques complètement différents, mais pas dans ce cas. Le fait est qu'un taux élevé de somatotrophine modifie le métabolisme énergétique vers l'utilisation d'acides gras libres, notamment issus du sang et des adipocytes (cellules graisseuses), ce qui permet de brûler les graisses même au repos.

Une combustion efficace des graisses vous permet d'augmenter votre masse musculaire plus efficacement. Et perdre de la graisse et en même temps accélérer la synthèse des protéines n'est possible que lorsque vous avez des niveaux élevés d'hormone de croissance.

5. Croissance lente des fibres musculaires

L'hormone de croissance est l'une des rares hormones anabolisantes qui peuvent influencer positivement la croissance de la fibre musculaire lente, qui est plus responsable de l'endurance. Cette propriété, associée au renforcement de l'appareil ligamentaire articulaire, vous permet d'augmenter la force de l'athlète lors d'exercices de toutes sortes. Cela est dû au fait que toute activité physique implique toutes les fibres musculaires, bien qu'à des degrés divers.

Les résultats

La somatotrophine n'est pas un initiateur direct de la croissance de la masse musculaire. Cette tâche dans le corps est attribuée à la testostérone et à d'autres androgènes. Néanmoins, la somatotrophine « fonctionne avec la testostérone », provoquant un effet synergique : elle retient l'azote et favorise les processus de récupération.

Par conséquent, nous pouvons recommander en toute sécurité d'augmenter les niveaux de somatotrophine grâce à une bonne nutrition et les meilleurs suppléments de HGH, un sommeil de qualité et, bien sûr, une nutrition sportive spécialisée (acides aminés).

Mike Lilley est l'auteur de nombreux articles et critiques sur notre site. Il est blogueur fitness et musculation et co-fondateur de Boost Hormone. Il rédige des critiques de produits basées sur les résultats de la recherche scientifique. De la grande variété d'informations et de produits dans ce créneau, il ne recommande que ceux qui contiennent des ingrédients nutritionnels scientifiques. Trouvez Mike Lilley chez SelfGrowth.


Fond

Il y a un total de vingt acides aminés qui composent les protéines musculaires. Neuf des vingt sont considérés comme des acides aminés essentiels (AAE), ce qui signifie qu'ils ne peuvent pas être produits par l'organisme en quantités physiologiquement significatives et sont donc des éléments essentiels d'une alimentation équilibrée. Les protéines musculaires sont dans un état de renouvellement constant, ce qui signifie que la synthèse des protéines se produit en permanence pour remplacer les protéines perdues à la suite de la dégradation des protéines. Pour la synthèse de nouvelles protéines musculaires, tous les EAA, ainsi que les onze acides aminés non essentiels (NEAA) qui peuvent être produits dans le corps, doivent être présents en quantités adéquates. Les acides aminés à chaîne ramifiée leucine, isoleucine et valine sont trois des neuf AAE. La leucine n'est pas seulement un précurseur de la synthèse des protéines musculaires, mais peut également jouer un rôle de régulateur des voies de signalisation intracellulaires impliquées dans le processus de synthèse des protéines (par exemple, [1]).

Le concept selon lequel les BCAA pourraient avoir une capacité unique à stimuler la synthèse des protéines musculaires est avancé depuis plus de 35 ans. Les données à l'appui de cette hypothèse ont été obtenues à partir d'études sur les réponses des rats. En 1981, Buse [2] a rapporté que chez le rat, les BCAA pouvaient être un facteur limitant pour la synthèse des protéines musculaires. Des études supplémentaires ont soutenu le concept d'un effet unique des BCAA sur la synthèse des protéines musculaires chez le rat, bien que peu d'entre elles aient étudié la réponse à la consommation orale de BCAA uniquement. Garlick et Grant ont montré que l'infusion d'un mélange de BCAA chez le rat augmentait le taux de synthèse des protéines musculaires en réponse à l'insuline [3], mais ils n'ont pas mesuré les effets des BCAA seuls.L'infusion de BCAA seuls à des rats par Kobayashi et al. [4] s'est avéré induire une augmentation de la synthèse des protéines musculaires, mais la réponse n'était que transitoire. Vraisemblablement, le taux de synthèse est rapidement devenu limité par la disponibilité des autres EAA.

Les études sur la synthèse des protéines musculaires chez le rat ont une pertinence limitée pour les réponses humaines. Le muscle squelettique représente un pourcentage beaucoup plus faible de la masse corporelle totale chez le rat par rapport à l'homme et la régulation de la synthèse des protéines musculaires diffère à bien des égards. Ainsi, dans leur livre phare sur le métabolisme des protéines, Waterlow et ses collaborateurs ont conclu à partir des données disponibles que les acides aminés alimentaires ne stimulent pas la synthèse des protéines musculaires chez le rat [5]. Alors que des travaux récents remettent en question cette affirmation, l'effet stimulant limité des acides aminés alimentaires sur la synthèse des protéines chez le rat reflète le fait que, dans des conditions post-absorption normales, il existe un excès d'acides aminés endogènes disponibles pour permettre une augmentation de la synthèse des protéines si l'activité des facteurs impliqués dans l'initiation de la synthèse des protéines est stimulée. Exprimée différemment, la synthèse des protéines musculaires chez le rat est apparemment limitée par le processus d'initiation plutôt que par le processus de traduction. En revanche, comme on le verra ci-dessous, cela ne semble pas être le cas chez l'homme. Une autre distinction importante entre les études portant sur les effets des acides aminés sur la synthèse des protéines musculaires chez l'homme et le rat concerne les méthodologies couramment utilisées. La technique de la « dose d'inondation » [6] a généralement été utilisée dans les études sur le rat. Cette procédure implique la mesure de l'incorporation d'un traceur d'acides aminés dans les protéines musculaires sur une très courte fenêtre de temps, souvent aussi courte que 10 minutes. Cette approche ne fait pas de distinction entre une stimulation transitoire et une stimulation soutenue de la synthèse des protéines. Seule une stimulation soutenue de la synthèse est pertinente physiologiquement. La consommation d'un mélange déséquilibré d'acides aminés, tels que les BCAA, peut temporairement stimuler la synthèse des protéines en utilisant les réserves endogènes des autres précurseurs de la synthèse des protéines. Cependant, les réserves endogènes d'acides aminés, telles que celles du plasma et des pools intracellulaires libres, sont assez limitées et peuvent rapidement s'épuiser. Si la stimulation de la synthèse des protéines ne peut pas être soutenue, il y a peu d'importance physiologique. Par conséquent, la technique de la dose d'inondation couramment utilisée pour mesurer la synthèse des protéines musculaires chez le rat produit des résultats dont la pertinence pour la nutrition humaine est incertaine. Étant donné que les compléments alimentaires BCAA sont destinés à la consommation humaine, cette brève revue se concentrera sur la recherche sur des sujets humains.

La vente de BCAA en tant que compléments nutritionnels est devenue une entreprise de plusieurs millions de dollars. Au centre du marketing de ces produits se trouve l'affirmation largement répandue selon laquelle la consommation de BCAA stimule la synthèse des protéines musculaires et, par conséquent, provoque une réponse anabolique. Les BCAA peuvent également être consommés dans le but d'améliorer la concentration mentale, mais nous ne considérerons pas cette application. L'objectif principal de cet article d'évaluer l'affirmation selon laquelle les BCAA seuls sont anabolisants est adéquatement étayé théoriquement ou empiriquement par des études sur des sujets humains. Implicite dans notre évaluation sera l'examen de si oui ou non l'état de phosphorylation des facteurs d'initiation eucaryotes joue un rôle de contrôle de la vitesse dans la régulation de la synthèse des protéines musculaires chez l'homme.

Renouvellement des protéines musculaires et apport en protéines alimentaires

Les protéines musculaires sont dans un état de renouvellement constant, ce qui signifie que de nouvelles protéines sont continuellement produites tandis que les protéines plus anciennes sont dégradées. L'état anabolique n'a pas de définition spécifique, mais se réfère généralement à la circonstance dans laquelle le taux de synthèse des protéines musculaires dépasse le taux de dégradation des protéines musculaires. Il en résulte un gain de masse musculaire. Classiquement, l'état anabolique est considéré comme étant entraîné par une stimulation de la synthèse des protéines musculaires, mais pourrait théoriquement également résulter d'une inhibition de la dégradation des protéines musculaires.

L'objectif métabolique primordial de la consommation de suppléments de BCAA est de maximiser l'état anabolique. Il est largement affirmé que les BCAA induisent un état anabolique en stimulant la synthèse des protéines musculaires. Une disponibilité abondante de tous les AAE est une condition requise pour une stimulation significative de la synthèse des protéines musculaires [7]. La synthèse des protéines musculaires sera limitée par le manque de disponibilité de l'un des AAE, alors qu'une pénurie de NEAA peut être compensée par une production accrue de novo des NEAA déficients [7]. Dans l'état post-prandial suivant un repas contenant des protéines, tous les précurseurs d'EAA nécessaires à la nouvelle synthèse de protéines musculaires peuvent être dérivés soit des concentrations plasmatiques élevées résultant de la digestion de la protéine consommée, soit du recyclage de la dégradation des protéines. Dans cette circonstance de disponibilité abondante d'EAA, le taux de synthèse des protéines musculaires dépasse le taux de dégradation, produisant ainsi un état anabolique. Dans l'état post-absorptif, les taux plasmatiques d'EAA tombent en dessous des valeurs post-prandiales car les acides aminés ne sont plus absorbés. En conséquence, les AAE ne sont plus absorbés par le muscle, mais plutôt libérés par le muscle dans le plasma [8]. Cet état catabolique des protéines musculaires à l'état post-absorptif permet une disponibilité continue des AAE pour les autres tissus afin de maintenir le taux de synthèse protéique au détriment des protéines musculaires, qui peuvent être considérées comme jouant un rôle de réservoir d'AAE pour le reste. du corps sur lequel puiser.

Étant donné que les EAA ne peuvent pas être produits dans le corps et qu'il y a une libération nette d'EAA par le muscle, à l'état post-absorption, la seule source de précurseurs d'EAA pour la synthèse des protéines musculaires est les EAA intracellulaires dérivés de la dégradation des protéines musculaires [8]. En plus d'être réincorporés dans les protéines musculaires via la synthèse, certains AAE libérés par la dégradation des protéines musculaires peuvent être partiellement oxydés dans le muscle, les rendant ainsi indisponibles pour la réincorporation dans les protéines musculaires. Les AAE libérés par la dégradation des protéines musculaires qui ne sont pas réincorporés dans les protéines musculaires ou oxydés dans le tissu musculaire sont libérés dans le plasma, après quoi ils peuvent être soit absorbés par d'autres tissus en tant que précurseurs de la synthèse des protéines, soit oxydés de manière irréversible [9]. Ainsi, le taux de synthèse des protéines musculaires sera toujours inférieur au taux de dégradation des protéines musculaires à l'état post-absorption, en raison du flux net d'EAA provenant de la dégradation des protéines dans le plasma et des voies oxydatives. Exprimé différemment, il est impossible que la synthèse des protéines musculaires dépasse le taux de dégradation des protéines musculaires lorsque les précurseurs sont entièrement dérivés de la dégradation des protéines, et donc un état anabolique ne peut pas se produire en l'absence d'apport d'acides aminés exogènes.

Les BCAA sont-ils anabolisants à l'état post-absorptif ?

Considérations théoriques

Tous les précurseurs d'EAA pour la synthèse des protéines musculaires à l'état post-absorption sont dérivés de la dégradation des protéines musculaires. Il a été régulièrement rapporté que chez les humains post-absorption normaux, le taux de dégradation des protéines musculaires dépasse le taux de synthèse des protéines musculaires d'environ 30 % [10]. La consommation de BCAA seuls (c. oxydé. En effet, les 9 EAA (ainsi que les 11 NEAA) sont nécessaires pour produire des protéines musculaires, et les EAA ne peuvent pas être produits dans le corps. Si seulement 3 AAE sont consommés, comme c'est le cas pour la consommation de BCAA, alors la dégradation des protéines est la seule source des AAE restants nécessaires comme précurseurs de la synthèse des protéines musculaires. Il est donc théoriquement impossible que la consommation uniquement de BCAA crée un état anabolique dans lequel la synthèse des protéines musculaires dépasse la dégradation des protéines musculaires. Si l'on suppose généreusement que la consommation de BCAA améliore de 50 % l'efficacité du recyclage des AAE de la dégradation des protéines musculaires à la synthèse des protéines musculaires, cela se traduirait alors par une augmentation de 15 % du taux de synthèse des protéines musculaires (30 % recyclés en état X 50% d'amélioration du recyclage =ꀕ% d'augmentation de la synthèse). En outre, une réduction de 50 % de la libération d'EAA dans le plasma à partir du muscle réduirait également les pools plasmatiques et intracellulaires d'EAA libres. La figure 1 illustre schématiquement ces principes. Étant donné qu'une amélioration de 50 % de l'efficacité de recyclage serait à peu près la limite maximale raisonnable, cela signifie que la stimulation maximale de la synthèse des protéines musculaires ne pourrait pas dépasser 15 %. Cela correspondrait à une augmentation du taux de synthèse fractionnaire du muscle d'une valeur basale d'environ 0,050%/h à l'état basal à 0,057%/h, et cette différence dans le taux de synthèse fractionnaire (FSR) des protéines serait difficile à évaluer. mesurer avec précision [11].

Représentation schématique du recyclage des acides aminés essentiels (AAE) de la dégradation des protéines musculaires en synthèse des protéines musculaires à l'état post-absorption. Les unités arbitraires sont utilisées par souci de simplicité et sont basées sur les taux mesurés de chaque voie chez des sujets humains post-absorption [10]. une Circonstance normale dans l'état post-absorptif. Environ 70 % des AAE issus de la dégradation des protéines musculaires sont recyclés dans la synthèse des protéines [10]. Il y a un efflux net d'environ 85 % des AAE libérés par la dégradation des protéines, qui peuvent soit être absorbés et incorporés dans les protéines dans d'autres tissus, soit s'oxyder. Environ 15 % des AAE issus de la dégradation des protéines sont partiellement oxydés dans le muscle et indisponibles pour la synthèse des protéines. Les chiffres du flux sortant et de l'oxydation intracellulaire des AAE sont des moyennes, car certains AAE, tels que la phénylalanine, ne sont pas du tout oxydés dans le muscle. b Représentation d'une augmentation de 50 % de l'efficacité du recyclage des AAE de la dégradation des protéines musculaires en synthèse des protéines. Dans cet exemple, il y aurait une augmentation de la synthèse de 70 à 80 unités, soit 20 %. La synthèse des protéines ne peut jamais dépasser la dégradation des protéines à l'état post-absorption, car la dégradation des protéines est la seule source d'AAE

Résultats empiriques

Les BCAA ont été administrés par voie intraveineuse dans les seules études déterminant la réponse du métabolisme des protéines musculaires chez des sujets humains aux BCAA seuls. Bien que l'infusion de BCAA ne soit pas la manière conventionnelle de consommer un complément alimentaire, il a été démontré que les acides aminés infusés par voie intraveineuse et ingérés par voie orale provoquent des effets comparables sur la synthèse des protéines musculaires dans d'autres circonstances [12]. Par conséquent, il est raisonnable d'évaluer les articles dans lesquels la réponse de la synthèse des protéines musculaires à la perfusion intraveineuse de BCAA chez des sujets humains.

Louard et al. [13] ont utilisé la méthode de l'équilibre de l'avant-bras pour quantifier la réponse à la perfusion intraveineuse d'un mélange de BCAA pendant 3h chez 10 sujets post-absorptifs. La méthode de l'équilibre de l'avant-bras implique la mesure de l'absorption et de la libération d'EAA individuels (leucine et phénylalanine dans ce cas) et de leurs homologues isotopiquement marqués. Les taux de disparition (Rd) et d'apparition (Ra) de la phénylalanine et de la leucine sont calculés. En supposant que l'équilibre dans le muscle de la leucine et de la phénylalanine est représentatif de tous les AAE, Rd. de la phénylalanine est considérée comme le reflet de la synthèse des protéines musculaires, puisque la synthèse des protéines est le seul destin de la phénylalanine absorbée par le muscle à partir du plasma. Le chemin de la leucine ne peut être interprétée en ce qui concerne la synthèse des protéines, car la leucine absorbée par le muscle peut être oxydée ainsi qu'incorporée dans la protéine. La perfusion de 3 heures de BCAA a multiplié par quatre les concentrations plasmatiques des 3 BCAA, tandis que les concentrations des autres EAA ont diminué [13]. Plutôt que d'être stimulée par l'infusion de BCAA, la synthèse des protéines musculaires a diminué de 37+/− 3 à 21 +/− 2 nmol/min/100 ml jambe (statistiquement significatif, p <਀.05) [13]. Il n'y avait pas de changement significatif dans l'équilibre net de la phénylalanine, indiquant que la dégradation des protéines musculaires était également réduite d'un montant similaire à la réduction de la synthèse des protéines musculaires. L'équilibre entre la synthèse et la dégradation des protéines musculaires est resté négatif, ce qui signifie que l'état catabolique a persisté et qu'un état anabolique n'a pas été produit. Les diminutions simultanées de la synthèse et de la dégradation des protéines musculaires pendant la perfusion de BCAA peuvent être décrites comme une diminution du renouvellement des protéines musculaires.

Des résultats similaires ont été obtenus par les mêmes chercheurs lorsqu'ils ont étendu la perfusion de BCAA à 16 heures chez 8 volontaires normaux et déterminé si l'élévation chronique des BCAA stimulait la synthèse des protéines musculaires [14]. La même méthodologie d'équilibre de l'avant-bras que dans l'étude précédente a été utilisée pour calculer la synthèse et la dégradation des protéines musculaires. La perfusion de 16 heures augmente les concentrations de BCAA de 5 à 8 fois [14], soit jusqu'au double des niveaux atteints avec une dose normale de BCAA ingérée par voie orale [15]. Comme dans l'étude précédente, la synthèse des protéines musculaires (telle que reflétée par la phénylalanine Rd) a été réduite chez les sujets recevant des BCAA par rapport à une perfusion saline de 36 +/− 5 à 27 +/𢄢 nmol/min/100&# x000a0ml.La dégradation des protéines musculaires a également été réduite, ce qui signifie que le renouvellement des protéines musculaires a également été réduit et qu'un état catabolique a persisté.

Nous pouvons conclure de ces deux études que l'infusion de BCAA non seulement ne parvient pas à augmenter le taux de synthèse des protéines musculaires chez les sujets humains, mais réduit en fait le taux de synthèse des protéines musculaires et le taux de renouvellement des protéines musculaires. L'état catabolique n'a pas été inversé en un état anabolique dans l'une ou l'autre étude. De plus, une réduction soutenue du taux de renouvellement des protéines musculaires devrait avoir un effet néfaste sur la force musculaire, même si la masse musculaire est maintenue. Le renouvellement des protéines musculaires renouvelle les fibres musculaires et entraîne une efficacité accrue de la contraction au niveau de la fibre unique [16], ce qui se traduit par une augmentation de la force in vivo, indépendante de la masse musculaire [17, 18].

L'échec de la synthèse des protéines musculaires à augmenter de manière significative en réponse à la perfusion de BCAA seuls est comme prévu selon les considérations théoriques discutées ci-dessus et illustrées sur la figure 1 en ce qui concerne la nécessité pour tous les EAA de maintenir une augmentation. Au lieu de cela, comme la dégradation des protéines musculaires a diminué, la disponibilité des AAE a également diminué, ce qui a en fait réduit le taux de synthèse des protéines musculaires.

Les facteurs de signalisation anabolique sont-ils limitants dans l'état post-absorptif ?

L'affirmation selon laquelle la synthèse des protéines musculaires est stimulée par les BCAA découle au moins en partie de l'observation que la signalisation anabolique intracellulaire est augmentée, y compris l'état d'activation des facteurs clés impliqués dans l'initiation de la synthèse des protéines [1]. La théorie selon laquelle l'activation des facteurs de signalisation anaboliques intracellulaires provoque une augmentation du taux de synthèse des protéines musculaires est devenue ancrée dans les concepts modernes de la régulation de la synthèse des protéines musculaires. Une signalisation anabolique accrue en réponse aux BCAA a été citée comme preuve d'une stimulation de la synthèse des protéines musculaires, même en l'absence de mesure de la synthèse des protéines musculaires (par exemple, [1]). Cependant, l'activation des voies de signalisation anaboliques ne peut coïncider avec une augmentation de la synthèse des protéines musculaires que s'il existe suffisamment d'EAA pour fournir les précurseurs nécessaires à la production de protéines complètes.

La dissociation de l'état de phosphorylation des facteurs de signalisation et de la synthèse des protéines musculaires chez l'homme a été démontrée dans diverses circonstances lorsque la disponibilité de tous les AAE est limitée. Par exemple, une augmentation de la concentration d'insuline (par exemple, à la suite d'un apport en glucose) est un puissant activateur des voies de signalisation anabolique, mais cela n'augmente pas la FSR musculaire en raison d'un déficit en EAA [19]. Inversement, la consommation d'une petite quantité (3 g) d'EAA stimule la synthèse des protéines musculaires sans affecter l'activité des facteurs d'initiation, par exemple Akt, S6 kinase et 4E𠄻P1 [20]. Une petite augmentation des concentrations plasmatiques d'EAA n'aurait aucun effet si la synthèse des protéines était limitée par l'état d'activation des facteurs d'initiation. Dans les études citées ci-dessus dans lesquelles des BCAA ont été perfusés par voie intraveineuse, il est raisonnable de supposer qu'une augmentation aussi importante des concentrations de BCAA aurait activé les facteurs de signalisation, mais la synthèse des protéines musculaires a en fait diminué en raison du manque de disponibilité des EAA résultant d'une diminution de dégradation des protéines. Ainsi, chez les sujets humains, l'apport d'EAA peut augmenter la synthèse des protéines musculaires en l'absence de tout changement dans l'activation des facteurs d'initiation, et l'activation des facteurs d'initiation en l'absence de consommation de tous les EAA n'a aucun effet sur la synthèse des protéines musculaires. Ces résultats ne peuvent être interprétés que comme démontrant que le contrôle limitant la vitesse de la synthèse des protéines musculaires basales chez l'homme est la disponibilité de tous les EAA par opposition à l'activité du facteur de signalisation anabolique. Cette conclusion jette un doute supplémentaire sur le rôle du complément alimentaire des BCAA seuls en tant que stimulateurs de la synthèse des protéines musculaires.

Lorsque toutes les preuves et théories sont considérées ensemble, il est raisonnable de conclure qu'il n'y a aucune preuve crédible que l'ingestion d'un complément alimentaire de BCAA seul entraîne une stimulation physiologiquement significative des protéines musculaires. En fait, les preuves disponibles indiquent que les BCAA diminuent en fait la synthèse des protéines musculaires. Tous les AAE doivent être disponibles en abondance pour que la signalisation anabolique accrue se traduise par une synthèse accélérée des protéines musculaires.

Co-ingestion de BCAA avec d'autres nutriments

L'objectif de cette revue a été la réponse aux BCAA seuls, car c'est l'intention logique des suppléments nutritionnels de BCAA. Comme dans le cas de la consommation de BCAA seuls, il existe peu d'études sur la co-ingestion de BCAA avec d'autres nutriments. Lorsque des BCAA ou un mélange isoazoté de thréonine, de méthionine et d'histidine ont été administrés à des sujets humains avec des glucides, le taux de synthèse des protéines musculaires a diminué de manière égale dans les deux groupes, ce qui n'indique aucun rôle unique des BCAA [21]. De même, la consommation d'un mélange de BCAA et de glucides après un exercice de résistance n'augmente pas davantage les facteurs de signalisation anabolique que les glucides seuls [22]. Ainsi, les preuves disponibles ne soutiennent pas la notion d'un effet anabolisant spécial des BCAA lorsqu'ils sont administrés avec des glucides.

Contrairement à l'absence d'effet interactif entre les BCAA et les glucides, les BCAA peuvent renforcer l'effet anabolisant d'un repas protéiné. Par exemple, l'ajout de 5 g de BCAA à une boisson contenant 6,25 g de protéines de lactosérum a augmenté la synthèse des protéines musculaires à un niveau comparable à celui induit par 25 g de protéines de lactosérum [23].Ce résultat suggère qu'un ou plusieurs BCAA pourraient être limitants pour la stimulation de la synthèse des protéines musculaires par la protéine de lactosérum, ou que les BCAA supplémentaires ont induit un plus grand potentiel de réponse anabolique du muscle à la protéine de lactosérum en activant les facteurs d'initiation. Dans les deux cas, la réponse des BCAA en conjonction avec la protéine intacte est un problème différent de celui de l'effet des BCAA seuls, puisque la protéine intacte fournit tous les EAA nécessaires pour produire une protéine intacte.

Effets individuels de la leucine, de la valine et de l'isoleucine

Dans cet article, nous n'avons considéré que la réponse aux mélanges de BCAA. Les réponses aux BCAA individuels (c'est-à-dire la leucine, la valine ou l'isoleucine) peuvent différer de la combinaison des trois pour plusieurs raisons. Les preuves indiquent que la leucine seule peut exercer une réponse anabolique (par exemple, [24]), alors qu'aucune donnée de ce type n'existe pour l'isoleucine ou la valine. Ainsi, on pourrait s'attendre à ce que la leucine seule soit plus efficace que la combinaison de tous les BCAA. Cependant, il existe deux limitations importantes d'un complément alimentaire à base de leucine seule. Premièrement, les mêmes problèmes qui limitent l'étendue de la stimulation de la synthèse des protéines musculaires par les BCAA seuls en ce qui concerne la disponibilité des autres EAA nécessaires à la production de protéines musculaires intactes limitent également la réponse à la leucine seule. Deuxièmement, l'élévation de la concentration plasmatique de leucine active la voie métabolique qui oxyde tous les BCAA. En conséquence, l'ingestion de leucine seule entraîne une diminution des concentrations plasmatiques de valine et d'isoleucine. La disponibilité de la valine et de l'isoleucine peut donc devenir limitante pour la synthèse des protéines musculaires lorsque la leucine seule est consommée. C'est peut-être pourquoi les études sur les résultats à long terme avec une supplémentation en leucine alimentaire n'ont pas donné de résultats positifs [25]. La justification principale d'un complément alimentaire contenant tous les BCAA par opposition à la leucine seule est de surmonter les diminutions des concentrations plasmatiques de valine et d'isoleucine qui se produiraient lorsque la leucine était administrée seule.

Alors qu'un complément alimentaire avec tous les BCAA permettra de surmonter les diminutions de concentration résultant de la consommation de leucine seule, l'ajout de valine et d'isoleucine peut néanmoins limiter l'efficacité de la leucine seule en raison de la compétition pour le transport dans les cellules musculaires. Les BCAA sont tous activement transportés dans les cellules, y compris les cellules musculaires, par le même système de transport. Par conséquent, lorsqu'ils sont fournis ensemble, les BCAA se font concurrence pour le transport dans les cellules. Si l'un des BCAA (par exemple, la leucine) limite le taux de synthèse des protéines, l'ajout des deux autres BCAA pourrait limiter la stimulation de la synthèse des protéines en raison de l'entrée réduite de la leucine dans la cellule. Les BCAA sont également en concurrence avec d'autres acides aminés pour le transport, y compris la phénylalanine, et cette compétition pourrait affecter la disponibilité intramusculaire d'autres EAA. En raison de la compétition pour les transporteurs, il est possible que la leucine seule, par exemple, puisse avoir un effet stimulant transitoire sur la synthèse des protéines musculaires (par exemple, [21]) où les BCAA ne parviennent pas à provoquer une telle réponse [13, 14].


Résumé

Objectif-

L'accélération périodique du corps entier (WBPA) a été développée en tant que technique d'exercice passif pour améliorer la fonction endothéliale en augmentant la contrainte de cisaillement par des mouvements répétitifs dans la direction de l'axe rachidien. Nous avons étudié les effets de la WBPA sur la récupération du flux sanguin dans un modèle murin d'ischémie des membres postérieurs et chez des patients atteints de maladie artérielle périphérique.

Méthodes et résultats—

Après excision unilatérale de l'artère fémorale, les souris ont été assignées soit au groupe WBPA (n=15) soit au groupe témoin (n=13). Le WBPA a été appliqué à 150 cpm pendant 45 minutes sous anesthésie une fois par jour. Le WBPA a considérablement augmenté la récupération du flux sanguin après une chirurgie ischémique, comme déterminé par l'imagerie de perfusion laser Doppler. Des coupes de muscle adducteur ischémique colorées avec un anticorps anti-CD31 ont montré une augmentation significative de la densité capillaire chez les souris WBPA par rapport aux souris témoins. Le WBPA a augmenté la phosphorylation de l'oxyde nitrique synthase endothélial (eNOS) dans le muscle squelettique. L'effet proangiogénique de la WBPA sur le membre ischémique a été atténué chez les souris déficientes en eNOS, suggérant que les effets stimulateurs de la WBPA sur la revascularisation dépendent de l'eNOS. L'analyse quantitative en temps réel de la réaction en chaîne de la polymérase a montré des augmentations significatives de l'expression du facteur de croissance angiogénique dans le membre postérieur ischémique par WBPA. Une récupération facilitée du flux sanguin a été observée dans un modèle murin de diabète malgré l'absence de changements dans la tolérance au glucose et la sensibilité à l'insuline. De plus, une seule séance et des séances répétées de 7 jours de WBPA ont significativement amélioré le flux sanguin dans les membres inférieurs des patients atteints de maladie artérielle périphérique.

Conclusion-

Le WBPA a augmenté l'apport sanguin aux membres inférieurs ischémiques par l'activation de la signalisation eNOS et la régulation positive du facteur de croissance proangiogénique dans le muscle squelettique ischémique. Le WBPA est une intervention non invasive potentiellement appropriée pour faciliter l'angiogenèse thérapeutique.

Introduction

Les patients atteints de maladie artérielle périphérique (MAP) sont à risque de perte de membre et d'altération de la qualité de vie. 1 La thérapie par l'exercice est un traitement non pharmacologique primaire efficace pour les patients atteints de MAP. 2,3 Les mécanismes proposés pour les effets bénéfiques de l'entraînement physique sur la MAP comprennent la formation de vaisseaux collatéraux, l'amélioration de la vasodilatation dépendante de l'endothélium et du métabolisme des muscles squelettiques, et une sécrétion accrue de facteurs de croissance proangiogéniques. 2,4–6 Sur la base de ces données probantes, les lignes directrices actuelles recommandent des exercices supervisés pour les patients atteints d'une MAP. Cependant, il est parfois difficile de fournir une thérapie d'exercice appropriée pour les patients atteints de MAP qui sont incapables d'effectuer un exercice actif, tels que ceux atteints de maladies neurodégénératives et rhumatologiques ou d'une atrophie des muscles squelettiques liée à l'âge appelée sarcopénie.

L'accélération périodique du corps entier (WBPA) est un exercice passif non invasif qui produit des mouvements répétitifs du corps de la tête aux pieds. 7,8 Matsumoto et al 9 ont démontré qu'une cure de 4 semaines de WBPA augmentait la dilatation de l'artère brachiale médiée par le flux chez les adultes ayant une faible condition physique. Des études de notre groupe ont récemment montré qu'une seule séance de WBPA augmentait la réserve de débit des artères coronaires chez les sujets sains et les patients atteints de maladies coronariennes. 10 Le WBPA provoquerait la libération d'importantes quantités d'oxyde nitrique (NO) dans la circulation périphérique en augmentant la contrainte de cisaillement sur l'endothélium vasculaire. 11 En plus du NO, le WBPA augmenterait les taux sériques de prostacycline, de prostaglandine E2, et l'antigène et l'activité de l'activateur tissulaire du plasminogène et pour réguler positivement l'expression des d-dimères dans un modèle animal. 12 Ces résultats suggèrent que le WBPA augmente les niveaux de divers substrats vasoactifs, ce qui à son tour pourrait améliorer le flux sanguin et favoriser le recrutement des vaisseaux sanguins. Cependant, l'impact de la WBPA sur le flux sanguin vers les jambes ischémiques n'a pas été étudié en détail.

La présente étude a été conçue pour tester l'hypothèse selon laquelle l'exercice passif utilisant le WBPA favorise l'angiogenèse et augmente l'apport sanguin dans un modèle murin d'ischémie des membres postérieurs et chez les patients atteints d'AP. Les résultats ont indiqué que le WBPA stimule la revascularisation induite par l'ischémie par l'activation de la signalisation endothéliale de l'oxyde nitrique synthase (eNOS) et la régulation positive de l'expression du facteur de croissance angiogénique dans les membres postérieurs ischémiques.

Matériaux et méthodes

Études animales

Des expériences ont été menées sur des souris mâles C57BL/6J (type sauvage [WT]), des souris déficientes en eNOS (Jackson Laboratory) et des souris C57BL/6J obèses par régime alimentaire (DIO). Les souris DIO ont été nourries avec un régime très riche en graisses (Diet No. D12492, Research Diets, Inc) à partir de 4 semaines. 13 La composition d'un régime très riche en graisses est de 34,9 % de matières grasses, 26,3 % de glucides et 26,2 % de protéines. A l'âge de 8 à 10 semaines, des souris ont subi une chirurgie unilatérale des membres postérieurs sous anesthésie au pentobarbital sodique (50 mg/kg IP). Dans ce modèle, toute l'artère et la veine fémorales gauches ont été excisées chirurgicalement. 14 Toutes les procédures ont été effectuées conformément aux directives de soins des animaux de l'Université de Kumamoto, qui sont conformes aux Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire publié par les National Institutes of Health des États-Unis (Publication n° 85-23, révisée en 1996).

Les souris ont été placées longitudinalement sur un agitateur linéaire qui produit des mouvements répétitifs de la tête aux pieds du corps (modèle KS-6320, Marysol, Tokyo, Japon). Dans le groupe WBPA, le WBPA a été appliqué à 150 cpm pendant 45 minutes sous anesthésie avec du pentobarbital sodique (25 mg/kg IP) une fois par jour jusqu'au dernier jour de l'expérience. Les souris du groupe témoin sont restées en position statique sous la même dose d'anesthésie pendant 45 minutes.

Imagerie de perfusion laser Doppler

L'excès de poils a été retiré des membres postérieurs à l'aide d'une crème dépilatoire. Les souris ont d'abord été placées sur une plaque chauffante réglée à 37°C. Ceci a été suivi d'une mesure du débit sanguin des membres postérieurs avec un imageur laser Doppler (Moor Instruments). Pour minimiser les effets d'autres variables, y compris la lumière ambiante et la température, la perfusion calculée a été exprimée sous la forme du rapport entre les membres postérieurs ischémiques et non ischémiques. Sous anesthésie au pentobarbital, une imagerie laser de perfusion Doppler a été réalisée au départ immédiatement après la chirurgie et à 1, 3, 5, 7 et 14 jours après la chirurgie, comme décrit précédemment. 14

Mesures des paramètres métaboliques

La glycémie a été dosée avec un glucomètre Accu-Chek (Roche Diagnostics, Manheim, Allemagne). Le test de tolérance au glucose a été réalisé chez des souris à jeun de 12 heures comme décrit précédemment. 15 En bref, des souris ont reçu une injection intrapéritonéale de d-glucose (1,5 g/kg de poids corporel), et les taux de glucose sanguin ont été déterminés immédiatement avant et 30, 60 et 120 minutes après l'injection. Le test de sensibilité à l'insuline a été réalisé sur des souris à jeun de 18 heures comme décrit précédemment. 15 Les souris ont reçu une injection intrapéritonéale d'insuline (0,5 U/kg de poids corporel) et les taux de glucose sanguin ont été déterminés immédiatement avant et 20, 40 et 60 minutes après l'injection. Les taux sériques totaux de cholestérol et de triglycérides ont été analysés par une méthode enzymatique double en ligne pour la quantification simultanée du cholestérol et des triglycérides par chromatographie liquide à haute performance à Skylight Biotech Inc (Akita, Japon). 16

Étude clinique

Dix patients avec MAP (âge, 69±7 ans 9 hommes, 1 femme) ont subi une WBPA en une seule séance à 140 cpm pendant 45 minutes, comme décrit précédemment. 10 Un autre groupe de 5 patients (âge, 64±3 ans, 4 hommes, 1 femme) a subi une WBPA de 45 minutes par jour pendant 7 jours. La WBPA a été réalisée après >3 heures de jeûne. Tous les sujets ont été priés de s'abstenir de fumer et de se congestionner par l'alcool pendant 24 heures avant l'étude. Le flux sanguin cutané du membre inférieur a été estimé avant et immédiatement après WBPA avec l'AT-101 (Non-Invasive Monitoring Systems, Inc, Miami, FL). Les régions d'intérêt ont été placées sur l'orteil des membres inférieurs ischémiques et non ischémiques, et le rapport ischémique/non ischémique a ensuite été calculé d'une manière analogue à l'étude animale. L'étude a été approuvée par le comité d'examen institutionnel de l'hôpital d'Osaka Ekisaikai, et chaque sujet a donné son consentement éclairé avant de participer.

Analyses statistiques

Toutes les données sont présentées en moyenne ± SEM. Les différences entre les données de 2 groupes expérimentaux ont été testées pour la signification statistique par l'étudiant t test. Les données de plusieurs groupes ont été comparées par une analyse de variance à un facteur (ANOVA). Une valeur de probabilité inférieure à 0,05 a été acceptée comme statistiquement significative.

Résultats

Études animales

La WBPA favorise la récupération du flux sanguin après une ischémie des membres postérieurs

Pour tester si WBPA favorise la récupération du flux sanguin, nous avons créé un modèle murin d'ischémie des membres postérieurs par excision de l'artère fémorale. Immédiatement après la chirurgie, le flux sanguin vers le membre postérieur ischémique a diminué à environ 90 % du membre postérieur non ischémique à la fois dans le groupe WBPA (n=15) et dans le groupe témoin (n=13). Les souris WBPA ont montré une récupération significative du flux sanguin dans le membre ischémique par rapport aux souris témoins (jour 7 : 0,54 ± 0,06 contre 0,33 ± 0,04 jour 14 : 0,61 ± 0,05 contre 0,51 ± 0,03, respectivement, P<0.05 Figure 1A et 1B). Pour étudier l'étendue de la revascularisation au niveau de l'artère capillaire, la densité capillaire a été mesurée dans des coupes histologiques prélevées sur les muscles du membre ischémique. La figure 1C montre des images représentatives des muscles adducteurs de la WBPA et des souris témoins colorées avec CD31, un marqueur endothélial. L'analyse quantitative a indiqué une augmentation significative de la densité capillaire au jour 7 chez les souris WBPA par rapport aux souris témoins (figure 1D), suggérant que WBPA favorise l'angiogenèse au niveau microcirculatoire.

Figure 1. L'accélération périodique du corps entier (WBPA) favorise la récupération du flux sanguin en réponse à l'ischémie des membres postérieurs. UNE, Images de perfusion laser Doppler représentatives des groupes témoins et WBPA. B, Décours temporel de l'analyse assistée par ordinateur du débit de perfusion laser Doppler. C, Photographies représentatives des muscles adducteurs colorées pour CD31 et 4′,6-diamidino-2-phénylindole (DAPI). Groupe témoin, n=4 Groupe WBPA, n=6. , La densité capillaire a été exprimée comme la proportion de cellules CD31-positives par rapport au témoin. Les données sont moyennes ± SEM. *P<0,05 par rapport au témoin.

L'action stimulatrice de la WBPA sur la revascularisation dépend de la signalisation eNOS

Étant donné que la WBPA augmente la phosphorylation de l'eNOS, ainsi que la production d'oxyde nitrique, 17 analyse Western blot utilisant des lysats de muscles adducteurs ischémiques obtenus 3 à 12 heures après une seule session de WBPA a été menée pour étudier l'effet de la WBPA sur l'activation de l'eNOS. Par rapport aux souris encore témoins, le niveau de phosphorylation d'eNOS dans le muscle ischémique des souris WBPA a été significativement augmenté à 3, 6 et 12 heures après une seule séance de WBPA (Figure 2A et 2B). Nous avons également effectué une analyse par transfert Western à l'aide de lysats musculaires ischémiques obtenus après 7 ou 14 jours de WBPA et avons constaté que l'activation de l'eNOS était maintenue dans la phase chronique de WBPA (Figure 2C et 2D). Le niveau de phosphorylation d'Akt dans le muscle ischémique des souris WBPA n'a pas été modifié à 3, 6 et 12 heures après WBPA (Supplemental Figure I, disponible en ligne à http://atvb.ahajournals.org). Dans la prochaine série d'expériences chez des souris déficientes en eNOS, nous avons examiné le rôle causal de l'activation d'eNOS dans l'amélioration du flux sanguin induite par la WBPA. L'ischémie des membres postérieurs a été induite chirurgicalement chez des souris déficientes en eNOS. En postopératoire, les souris ont été divisées en groupes contrôle (n=7) et WBPA (n=7). Conformément aux résultats précédents, 18 souris déficientes en eNOS présentaient une altération de la néovascularisation induite par l'ischémie, par rapport aux souris WT. Le WBPA n'a pas augmenté le rapport de perfusion sanguine latérale ischémique/non ischémique chez les souris déficientes en eNOS au jour 14 (figure 2E et 2F). Comme le montrent les figures 2G et 2H, la densité des capillaires dans les membres postérieurs ischémiques n'était pas différente entre les groupes témoin et WBPA à 14 jours après la chirurgie de l'ischémie des membres postérieurs. Ces résultats suggèrent que l'action stimulatrice de la WBPA sur la revascularisation in vivo dépend de la voie de signalisation eNOS.

Figure 2. L'action stimulante de l'accélération périodique du corps entier (WBPA) sur la revascularisation dépend de la signalisation endothéliale de l'oxyde nitrique synthase (eNOS). UNE, Immunoblots représentatifs de l'expression de l'eNOS phosphorylée (P-eNOS) et de l'eNOS totale (T-eNOS) à l'aide du muscle adducteur ischémique chez des souris témoins et WBPA après une seule session de WBPA. Les données sont une moyenne ± SEM de 3 à 5 souris, chacune. B, Analyse quantitative du Western blot. C, Immunoblots représentatifs de l'expression de p-eNOS et eNOS en utilisant le muscle adducteur ischémique chez des souris témoins et WBPA 1 ou 2 semaines après des sessions quotidiennes de WBPA. , Analyse quantitative du Western blot. Les données sont une moyenne ± SEM de 4 à 5 souris. E, Images de perfusion laser Doppler représentatives. F, Décours temporel de l'analyse assistée par ordinateur du rapport de débit de perfusion laser Doppler. g, Photographies représentatives de l'immunomarquage des muscles adducteurs pour CD31 et 4′,6-diamidino-2-phénylindole (DAPI). Les souris déficientes en eNOS ont été réparties dans le groupe témoin (n=7) et le groupe WBPA (n=7). H, La densité capillaire a été exprimée comme le rapport de cellules CD31-positives par contrôle. Les données sont moyennes ± SEM. n.s. indique non significatif.

WBPA régule positivement l'expression des facteurs de croissance angiogéniques dans le muscle squelettique ischémique

Nous avons examiné l'expression de molécules impliquées dans l'angiogenèse dans le muscle adducteur ischémique de la souris WT (tableau 1). L'analyse quantitative en temps réel de la réaction en chaîne de la polymérase a montré des augmentations significatives de l'expression du facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF), du facteur de croissance des fibroblastes 2 (FGF2), du facteur 1α dérivé des cellules stromales et du facteur de croissance dérivé des plaquettes-B (PDGF-B) dans Souris WBPA par rapport aux souris témoins après une seule session de WBPA (figure 3A). Il y avait une tendance à l'augmentation des niveaux d'expression de VEGF, FGF2 et PDGF-B après des sessions quotidiennes de WBPA pendant 7 jours, bien que les différences ne soient pas statistiquement significatives (Figure supplémentaire IIA).

Tableau 1. Séquences d'amorces utilisées pour la réaction en chaîne de la polymérase quantitative en temps réel

VEGF indique le facteur de croissance endothélial vasculaire FGF, le facteur de croissance des fibroblastes PDGF, le facteur de croissance dérivé des plaquettes SDF, le facteur dérivé des cellules stromales.

Figure 3. L'accélération périodique du corps entier (WBPA) régule positivement l'expression du facteur de croissance angiogénique dans le muscle squelettique ischémique. UNE, L'évolution dans le temps du facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF), du facteur de croissance des fibroblastes 2 (FGF2), du facteur de croissance B dérivé des plaquettes (PDGF-B) et de l'expression du transcrit du facteur dérivé des cellules stromales (SDF)-1 dans le muscle adducteur de souris de type sauvage après une seule session de WBPA évaluée par amplification en chaîne par polymérase quantitative en temps réel. B, L'évolution dans le temps de l'expression des transcrits VEGF, FGF2, PDGF-B et SDF-1 dans le muscle adducteur de souris déficientes en monoxyde d'azote synthase endothéliale (eNOS) après une seule session de WBPA évaluée par amplification en chaîne par polymérase quantitative en temps réel. Les données sont une moyenne ± SEM de 4 à 5 souris pour chaque panel. n.s. indique non significatif.

Ensuite, l'effet de la voie de signalisation eNOS sur les niveaux d'expression des facteurs de croissance angiogéniques a été analysé dans le muscle ischémique de souris déficientes en eNOS. Le WBPA a augmenté le FGF2, le PDGF-B et le facteur-1α dérivé des cellules stromales, mais pas le VEGF, chez les souris déficientes en eNOS après une seule session de WBPA (Figure 3B). WBPA n'a pas affecté les niveaux d'expression de ces facteurs de croissance angiogéniques après 7 ou 14 jours de sessions quotidiennes de WBPA chez des souris déficientes en eNOS (Figure IIB supplémentaire).

WBPA modifie le profil d'expression des protéines liées à l'angiogenèse

On rapporte que le WBPA augmente les taux sériques de divers substrats vasoactifs. 11,12 Par conséquent, une analyse de puces à anticorps d'angiogenèse de souris a été réalisée pour déterminer les effets de la WBPA sur les protéines circulantes liées à l'angiogenèse (Figure supplémentaire IIIA).La figure supplémentaire IIIB montre des images représentatives de l'analyse du réseau d'anticorps d'angiogenèse de sérums de souris de contrôle et 3, 6 et 12 heures après une seule session de WBPA. Des différences significatives dans les niveaux d'expression de 9 protéines ont été notées chez les souris du groupe WBPA à 1 ou plusieurs points dans le temps (Figure supplémentaire IIIC). Plusieurs protéines proangiogéniques étaient régulées positivement de manière différentielle, notamment l'amphiréguline, l'angiogénine, le facteur de croissance épidermique, l'ostéopontine et le PDGF-AB/BB. D'autre part, le WBPA a augmenté de manière significative les protéines angiostatiques, telles que ADAMTS1 et la protéine de type Delta 4, par rapport au témoin. Pour déterminer si ces facteurs sont dérivés du membre postérieur ischémique, nous avons examiné les niveaux d'expression de l'ARNm de ces protéines dans les muscles squelettiques ischémiques. Conformément aux données de la matrice de protéines, les niveaux d'expression de PDGF-B et ADMATS1 ont été augmentés par WBPA. Cependant, le profil d'expression d'autres facteurs n'était pas en corrélation avec leurs données de matrice de protéines (Figure supplémentaire IIID). Ces résultats suggèrent que le WBPA régule positivement l'expression des facteurs de croissance circulants liés à l'angiogène non seulement dans le membre postérieur ischémique, mais également dans les tissus éloignés du site ischémique.

WBPA favorise la récupération du flux sanguin en réponse à l'ischémie des membres postérieurs chez les souris DIO

Le diabète sucré est une cause importante et majeure de MAP, 19 et associé à une angiogenèse altérée. 20–23 Par conséquent, nous avons évalué les effets du WBPA sur le métabolisme du glucose et la revascularisation induite par l'ischémie chez les souris DIO. Il n'y avait pas de différence de poids corporel entre les groupes WBPA et témoin à 10 jours après la chirurgie (contrôle : 23,1 ± 0,4 g WBPA : 23,1 ± 0,3 g). La récupération du flux sanguin était altérée chez les souris DIO par rapport aux souris WT à 5, 7 et 14 jours après la chirurgie des membres postérieurs (0,18 ± 0,02 contre 0,33 ± 0,04, 0,27 ± 0,01 contre 0,41 ± 0,02 et 0,56 ± 0,03 contre 0,66 ± 0,03, respectivement , P<0,05 Figure 4A). Chez les souris DIO, les sessions quotidiennes de WBPA pendant 10 jours n'ont pas affecté la tolérance au glucose (figure 4A) et WBPA pendant 14 jours n'a pas affecté la sensibilité à l'insuline (figure 4B). Le taux de cholestérol total mais pas de triglycérides était significativement plus bas après 14 jours de WBPA (Figure 4C). WBPA a significativement amélioré la récupération du flux sanguin à 7 et 14 jours après la chirurgie des membres postérieurs chez les souris DIO par rapport aux souris non-WBPA (0,39 ± 0,05 contre 0,27 ± 0,01, 0,65 ± 0,02 contre 0,57 ± 0,03, respectivement, P<0.05 Figures 4D et 4E). Ces résultats suggèrent que la récupération accélérée du débit induite par le WBPA est indépendante de la tolérance au glucose et de la sensibilité à l'insuline.

Figure 4. L'accélération périodique du corps entier (WBPA) favorise la récupération du flux sanguin en réponse à l'ischémie des membres postérieurs chez les souris obèses induites par l'alimentation (DIO). UNE, Effet de la WBPA sur la tolérance au glucose à 10 jours après des séances quotidiennes de WBPA. Souris de type sauvage (WT), n=5 souris DIO, n=7 souris WBPA-DIO, n=8. B, Effet de la WBPA sur la sensibilité à l'insuline à 14 jours après des séances quotidiennes de WBPA. Souris WT, n=5 souris DIO, n=5 souris WBPA-DIO, n=4. C, Effet de la WBPA sur le profil lipidique à 14 jours après des séances quotidiennes de WBPA. Souris WT, n=5 souris DIO, n=6 souris WBPA-DIO, n=8. , Images de perfusion laser Doppler représentatives de souris DIO et WT. E, Décours temporel de l'analyse assistée par ordinateur du rapport de débit de perfusion laser Doppler. Souris WBPA DIO, n=8 souris DIO témoins, n=7 souris WBPA-WT, n=5 souris WT témoins, n=5. Les données sont moyennes ± SEM. *P<0,05 WT vs WT+WBPA, **P<0,05 DIO vs DIO+WBPA, †P<0,05 WT vs DIO, ‡P<0,05 WT+WBPA vs DIO+WBPA. n.s. indique non significatif.

Étude clinique

WBPA améliore la circulation sanguine dans les membres inférieurs des patients atteints d'une MAP

Nous avons également évalué l'effet de la WBPA sur l'apport sanguin dans le membre inférieur des patients atteints d'AP. Le tableau 2 résume les caractéristiques cliniques de 15 patients atteints d'AP. Aucune complication hémodynamique ou mécanique n'a été observée au cours de la procédure ou du suivi (Figure 5A). La WBPA en une seule séance a significativement amélioré le rapport ischémique/non ischémique du flux sanguin dans les membres inférieurs de 0,74 ± 0,21 à 0,87 ± 0,21 (P<0,05, Figures 5B et 5C). Il n'y avait pas de différences significatives dans l'hémodynamique et les données de laboratoire, y compris le NO et le VEGF, entre avant et après la procédure (tableau 3).

Tableau 2. Caractéristiques cliniques des patients

Les données sont présentées sous forme de valeur moyenne ± SEM ou nombre (%) de patients. WBPA indique l'ACE d'accélération périodique du corps entier, l'enzyme de conversion de l'angiotensine ARB, les bloqueurs des récepteurs de l'angiotensine.

Figure 5. L'accélération périodique du corps entier (WBPA) améliore le flux sanguin dans les membres inférieurs chez les patients atteints de maladie artérielle périphérique. UNE, système WBPA. B, Images de l'extrémité inférieure ischémique d'un patient représentatif atteint d'une maladie artérielle périphérique avant et après WBPA. C, Modifications du rapport ischémique/non ischémique du débit sanguin après une seule séance de WBPA (n = 10). , Modifications du rapport ischémique/non ischémique du débit sanguin après une séance quotidienne de WBPA pendant 7 jours (n=5). Les données sont moyennes ± SEM.

Tableau 3. Hémodynamique et données de laboratoire avant et après une seule séance de WBPA

Les données sont moyennes ± SEM. WBPA indique une accélération périodique du corps entier WBC, CRP des globules blancs, protéine C réactive LDL, lipoprotéine de basse densité HDL, lipoprotéine de haute densité VEGF, facteur de croissance endothélial vasculaire.

Chez les 5 patients qui ont reçu du WBPA quotidiennement pendant 7 jours, le rapport ischémique/non ischémique du débit sanguin dans le membre inférieur est passé de 0,85 ± 0,04 à 0,99 ± 0,08 (P= 0,007, figure 5D). Fait intéressant, l'étendue de l'amélioration du flux sanguin après une semaine de WBPA était similaire à celle après une seule séance de WBPA (0,14 ± 0,06 contre 0,13 ± 0,12, P= 0,9), mais la variabilité de la réponse a diminué de 50 %. Plus précisément, le rapport ischémique/non ischémique du débit sanguin dans les membres inférieurs était légèrement diminué ou inchangé après une seule séance de WBPA chez 2 patients sur 10 (20 %), tandis que le débit sanguin s'améliorait chez tous les patients (100 %) après 1 semaine. WBPA.

Discussion

Dans la présente étude, nous avons démontré que l'exercice passif utilisant WBPA stimule la revascularisation dans un modèle murin d'ischémie des membres postérieurs par un mécanisme eNOS-dépendant. L'analyse histologique a confirmé que le WBPA favorise l'angiogenèse au niveau microcirculatoire, suggérant que ce mode d'exercice facilite à la fois l'artériogenèse et l'angiogenèse. L'effet stimulateur de la WBPA sur le flux sanguin a également été documenté dans un modèle murin de diabète malgré l'absence d'altération de la tolérance au glucose et de la sensibilité à l'insuline. De plus, une séance unique et des séances répétées de 7 jours de WBPA ont amélioré le flux sanguin dans les membres inférieurs des patients atteints d'AP. Nos résultats suggèrent que le WBPA pourrait être une intervention non invasive potentiellement utile pour faciliter l'angiogenèse thérapeutique.

L'exercice est connu pour améliorer la fonction vasculaire de l'endothélium périphérique et coronaire, entraînant une réduction des événements cardiovasculaires. 24 Dans le cadre clinique, cependant, il est parfois difficile d'appliquer une thérapie par l'exercice chez les patients atteints de maladies cardiovasculaires chroniques. L'exercice passif fait référence à l'exercice effectué sans contrôle volontaire qui peut être considéré comme une modalité alternative et complémentaire à l'exercice actif. L'exercice passif est connu pour augmenter le flux sanguin par des effets de pompe mécanique ou une activation réflexe. Par exemple, le mouvement passif à l'aide d'un extenseur de genou motorisé a amélioré la sécrétion du facteur de croissance proangiogénique et augmenté la densité capillaire dans le muscle squelettique. 25 L'exercice passif du cycle des jambes en position assise a augmenté la vitesse du flux sanguin vasculaire dans les jambes paralysées des patients paraplégiques. 26 D'autre part, les mouvements passifs des jambes et le cyclisme n'ont pas affecté la circulation artérielle périphérique évaluée par des mesures écho-Doppler chez des sujets souffrant de lésions de la moelle épinière. 27 Dans les présentes études expérimentales et cliniques, nous avons démontré une nette amélioration du flux sanguin par le WBPA. Nos résultats sont en accord avec les découvertes d'Adams et al, 28 qui ont démontré que le WBPA augmentait le flux sanguin régional dans un modèle de porc anesthésié.

Dans notre étude clinique, l'administration en une seule séance et quotidienne de WBPA pendant 7 jours a significativement amélioré le flux sanguin dans les membres inférieurs des patients atteints d'AP. Fait intéressant, l'étendue de l'amélioration du flux sanguin après 7 jours de WBPA était similaire à celle après une seule séance de WBPA, bien que la variabilité de la réponse ait diminué de 50 %. Notre récente étude clinique a montré qu'une seule séance de WBPA améliorait significativement la microcirculation coronarienne chez les patients atteints de maladie coronarienne. 10 Récemment, Miyamoto et al ont rapporté que le WBPA de 4 semaines chez les patients souffrant d'angine augmentait la capacité d'exercice, améliorait l'ischémie myocardique et améliorait la fonction ventriculaire gauche. 29 En accord avec ces rapports, nos résultats fournissent une preuve définitive que le WBPA améliore la fonction vasculaire à la fois dans les phases aiguës et chroniques.

Le WBPA est connu pour provoquer des déplacements internes du sang. La plate-forme de mouvement accélère et ralentit le flux sanguin en ajoutant des impulsions à la circulation, augmentant ainsi la contrainte de cisaillement sur l'endothélium. 8 Braith et al 30 ont récemment démontré qu'une contre-pulsation externe améliorée, représentant une option de traitement ambulatoire non invasive pour les patients atteints de cardiopathies ischémiques, améliore la dilatation médiée par le flux artériel périphérique, augmente les agents vasoactifs dérivés de l'endothélium et diminue la production de cytokines pro-inflammatoires. La contre-pulsation externe améliorée augmente la contrainte de cisaillement et stimule ainsi la libération de NO endothélial via l'activation de l'eNOS. Les preuves suggèrent que la signalisation eNOS participe à la régulation de la fonction des cellules endothéliales et à la croissance des vaisseaux sanguins dans des conditions de stress ischémique. 31 Dans la présente étude, nous avons démontré que le niveau de phosphorylation de l'eNOS dans le muscle squelettique était significativement augmenté par la WBPA dans les phases aiguë et chronique, et que l'effet proangiogénique de la WBPA sur le membre ischémique était atténué chez les souris déficientes en eNOS, indiquant que l'action stimulatrice de la WBPA sur la revascularisation dépend, au moins en partie, de l'eNOS.

La voie de signalisation eNOS joue un rôle central dans l'angiogenèse stimulée par le facteur de croissance. 18 De nombreuses études ont rapporté que l'eNOS est un important médiateur en aval de plusieurs facteurs de croissance angiogéniques, tels que le FGF2, le PDGF-B, le facteur 1α dérivé des cellules stromales et le VEGF. 32 D'autre part, il a été rapporté que le NO, dérivé de l'eNOS, agit comme promoteur en amont de l'expression du VEGF dans certains types cellulaires. 33,34 Dans la présente étude, le WBPA n'a pas augmenté les niveaux d'expression de l'ARNm du VEGF chez les souris déficientes en eNOS dans la phase aiguë de l'ischémie des membres postérieurs, et le WBPA n'a eu pratiquement aucun effet proangiogénique chez les souris déficientes en eNOS. Parallèlement au rapport précédent montrant que le WBPA provoque la libération de quantités importantes de NO dans la circulation périphérique, 11, nos résultats suggèrent que le WBPA favorise l'angiogenèse par le biais d'un mécanisme eNOS-dépendant et que la régulation à la hausse du VEGF dépendant du NO facilite l'angiogenèse dans les muscles squelettiques en phase aiguë. d'ischémie des membres postérieurs.

Le diabète est un facteur de risque important pour la progression de la MAP. 19 Le diabète altère également l'angiogenèse du muscle squelettique par l'intermédiaire de plusieurs protéines de la voie de signalisation de l'angiogenèse. 20–23 En particulier, la signalisation eNOS joue un rôle important dans la dysfonction endothéliale et l'inflammation vasculaire en présence de résistance à l'insuline. 35,36 Il a été rapporté que la production de NO dépendante de l'eNOS est essentielle pour l'activation de la signalisation de l'insuline. 37 Par conséquent, il est raisonnable de supposer que le WBPA pourrait améliorer la tolérance au glucose et la sensibilité à l'insuline. Dans cette étude, les effets proangiogéniques de la WBPA sur le membre ischémique ont été observés dans un modèle murin de diabète, cependant, la tolérance au glucose et la sensibilité à l'insuline n'ont pas changé après 2 semaines de WBPA. L'une des raisons de l'absence d'amélioration de la tolérance au glucose et à l'insuline est peut-être la durée relativement courte de l'étude. Des expériences supplémentaires à long terme sont justifiées pour étudier les effets du WBPA sur le métabolisme du glucose et des lipides.

Les muscles squelettiques sont connus pour sécréter des facteurs qui influencent le comportement des cellules voisines ou éloignées. 38 Par exemple, le VEGF est sécrété par les muscles squelettiques pour maintenir la perfusion tissulaire, illustrant un mécanisme par lequel le recrutement des vaisseaux sanguins peut être couplé à une croissance tissulaire normale. 39 En utilisant des souris déficientes en VEGF spécifiques des myocytes, Olfert et al 40 ont démontré que le VEGF exprimé sur les myocytes est nécessaire à la croissance des vaisseaux sanguins des muscles squelettiques induite par l'exercice et que la capillarité des muscles squelettiques est un facteur essentiel de la capacité d'exercice. Dans la présente étude, des augmentations significatives des niveaux d'expression de VEGF, FGF2 et PDGF-B ont été notées dans les tissus musculaires squelettiques. FGF2 et PDGF-B sont connus pour faciliter la récupération du flux sanguin en réponse à l'ischémie des membres postérieurs, au moins en partie, par stimulation de la sécrétion de VEGF 41 42 43 Nous avons également utilisé une puce à anticorps d'angiogenèse pour examiner les effets de la WBPA sur les protéines circulantes liées à l'angiogenèse et ont découvert que le WBPA augmentait l'expression des facteurs de croissance angiogéniques non seulement dans le membre postérieur ischémique, mais également dans les tissus éloignés du site ischémique. Bien que les types de cellules spécifiques soient inconnus, la régulation positive induite par le WBPA du facteur de croissance angiogénique pourrait être un autre mécanisme qui facilite la néovascularisation induite par l'ischémie.

En conclusion, nos résultats ont démontré que le WBPA améliorait l'apport sanguin au membre postérieur ischémique grâce à sa capacité à activer la signalisation eNOS dans le tissu musculaire squelettique et à réguler positivement la sécrétion de facteur de croissance angiogénique. L'exercice passif à l'aide d'un appareil WBPA pourrait être une modalité d'exercice alternative utile pour les patients atteints d'AP qui ne peuvent pas exercer de manière indépendante.


Fonction des muscles intercostaux

Expansion de la cavité thoracique

Chez l'homme, les muscles intercostaux jouent un rôle important dans la respiration. Pendant l'inhalation, le diaphragme est détendu, permettant aux poumons de se dilater. Les muscles intercostaux les plus internes se détendent, tandis que les muscles intercostaux externes se contractent, provoquant l'expansion de la cavité thoracique. Cette expansion permet aux poumons de se remplir d'air, en raison de la pression négative créée par l'espace supplémentaire. L'air remplit les poumons, les gaz sont échangés et il est temps d'expirer.

Contraction de la cavité thoracique


Jetez un œil attentif aux athlètes participant aux Jeux olympiques d'été de cette année à Londres et leur musculature vous en dira long sur la façon dont ils ont atteint leur statut d'élite. Des heures interminables d'entraînement et d'engagement dans leur sport ont joué un grand rôle dans la construction des corps qui les ont amenés à la première compétition sportive mondiale. Regardez d'encore plus près & mdash celui-ci nécessite une microscopie & mdasand vous verrez autre chose, quelque chose d'intégré dans les plans génétiques de ces jeunes hommes et femmes qui est tout aussi important pour leur succès.

Dans presque tous les cas, ces athlètes ont réalisé tout le potentiel de ces gènes. Et ce potentiel peut être beaucoup plus grand au départ qu'il ne l'était pour le reste d'entre nous, les mortels. Par exemple, les gènes des cellules qui composent les jambes du sprinter Tyson Gay ont été codés avec des instructions spéciales pour développer de nombreux muscles à fibres rapides, donnant à ses jambes une puissance explosive hors des blocs de départ. En comparaison, la vitesse de contraction maximale des muscles des jambes de la marathonienne Shalane Flanagan, telle que dictée par ses gènes, est beaucoup plus lente que celle des Gays, mais optimisée pour l'endurance requise pour courir pendant des heures avec peu de fatigue. Un tel ajustement génétique aide également les compétiteurs en basket-ball, volley-ball et nage synchronisée, bien que l'impact puisse être beaucoup moins important car un travail d'équipe et un arbitrage efficaces influencent également le succès dans ces sports.

Lorsque le coup de feu se déclenche pour le sprint de 100 mètres, lorsque les nageurs Michael Phelps et Ian Thorpe touchent l'eau, lorsque Tom Daley saute de sa plate-forme de plongeon, nous verrons le meilleur que le pool génétique du monde a à offrir, même bien que les scientifiques essaient toujours de déterminer de quels gènes il s'agit. Malheureusement, l'histoire dicte que nous pouvons également voir le meilleur de la manipulation génétique, car certains athlètes poussent pour des performances optimales à l'aide de substances illégales qui deviennent de plus en plus difficiles à détecter.

Le maigre sur les muscles
Le corps humain produit deux types de fibres musculaires squelettiques : les contractions lentes (type 1) et les contractions rapides (type 2). Les fibres à contraction rapide se contractent beaucoup plus rapidement et avec plus de force que les fibres à contraction lente, mais elles se fatiguent également plus rapidement. Chacun de ces types de muscles peut être subdivisé en sous-catégories, en fonction de la vitesse contractile, de la force et de la résistance à la fatigue. Les fibres à contraction rapide de type 2B, par exemple, ont un temps de contraction plus rapide que le type 2A.

Les muscles peuvent être convertis d'une sous-catégorie à une autre mais ne peuvent pas être convertis d'un type à un autre. Cela signifie que l'entraînement en endurance peut donner au muscle de type 2B certaines des caractéristiques de résistance à la fatigue du muscle de type 2A et que la musculation peut donner au muscle de type 2A certaines des caractéristiques de force du muscle de type 2B. L'entraînement d'endurance, cependant, ne convertira pas le muscle de type 2 en type 1 et l'entraînement en force ne convertira pas le muscle à contraction lente en muscle rapide. Les athlètes d'endurance ont une plus grande proportion de fibres à contraction lente, tandis que les sprinteurs et les sauteurs ont plus de fibres à contraction rapide.

Tout comme nous ne pouvons modifier notre mélange musculaire que dans une certaine mesure, la croissance musculaire est également soigneusement régulée dans le corps. Une différence entre la composition musculaire et la taille, cependant, est que cette dernière peut être plus facilement manipulée. Le facteur de croissance analogue à l'insuline 1 (IGF-1) est à la fois un gène et la protéine qu'il exprime qui joue un rôle important pendant la croissance de l'enfance et stimule les effets anabolisants, tels que la construction musculaire, lorsque ces enfants deviennent adultes. IGF-1 contrôle la croissance musculaire avec l'aide du myostatine (MSTN) gène qui produit la protéine myostatine.

Il y a plus de dix ans, H. Lee Sweeney, physiologiste moléculaire à l'Université de Pennsylvanie, a dirigé une équipe de chercheurs qui ont utilisé la manipulation génétique pour créer les "souris Schwarzenegger" liées aux muscles. Souris injectées avec une copie supplémentaire du IGF-1 gène a ajouté du muscle et est devenu jusqu'à 30 pour cent plus fort. Sweeney a conclu qu'il est très probable que les différences dans les niveaux de protéines IGF-1 et MSTN d'une personne déterminent sa capacité à se muscler pendant l'exercice, bien qu'il admette que ce scénario n'a pas été largement étudié.

La croissance et l'endurance musculaires à fibres lentes peuvent également être contrôlées par la manipulation génétique. En août 2004, une équipe de chercheurs comprenant Ronald Evans du Salk Institute for Biological Study a signalé qu'ils avaient modifié un gène appelé PPAR-Delta pour améliorer son activité chez la souris, en aidant à développer des muscles à contraction lente résistants à la fatigue. Ces souris dites "de marathon" pouvaient courir deux fois plus loin et presque deux fois plus longtemps que leurs homologues non modifiées.

Cette capacité démontrée à bricoler avec des types de muscles à contraction rapide ou lente soulève la question suivante : que se passerait-il si l'on introduisait des gènes pour construire à la fois des muscles à contraction rapide et lente chez un athlète ? "Nous avons parlé de le faire mais ne l'avons jamais fait", déclare Sweeney. "Je suppose que vous vous retrouvez avec un compromis qui conviendrait bien à un sport comme le cyclisme, où vous avez besoin d'une combinaison d'endurance et de puissance." Pourtant, ajoute Sweeney, il y a eu peu de raisons scientifiques (qui se traduisent par un financement) pour mener une telle étude chez la souris, et encore moins chez l'homme.

La manipulation génétique aura son impact le plus significatif sur le traitement des maladies et la promotion de la santé plutôt que sur l'amélioration des capacités athlétiques, bien que le sport bénéficiera certainement de cette recherche. Les scientifiques étudient déjà si les thérapies géniques peuvent aider les personnes souffrant de maladies musculaires telles que la dystrophie musculaire. "Beaucoup de choses ont été apprises sur la façon dont nous pouvons rendre les muscles plus forts et plus gros et se contracter avec une plus grande force", déclare Theodore Friedmann, généticien à l'Université de Californie à San Diego et chef d'un groupe consultatif sur le dopage génétique pour le World Anti- Agence de dopage (AMA). Des études scientifiques ont introduit la protéine IGF-1 dans les tissus de souris pour empêcher la dégradation musculaire normale au cours du vieillissement. " Quelque part sur la route, des efforts pourraient être faits pour accomplir la même chose chez les gens ", ajoute-t-il. "Qui ne ferait pas la queue pour quelque chose comme ça?"

La thérapie génique s'est déjà avérée utile dans des études non liées au traitement musculaire. En décembre 2011, par exemple, une équipe de chercheurs britanniques a rapporté dans Le Journal de médecine de la Nouvelle-Angleterre qu'ils ont pu traiter six patients atteints d'hémophilie de la maladie de B&mdasha dans laquelle le sang ne peut pas coaguler correctement pour contrôler le saignement&mdash en utilisant un virus pour délivrer un gène leur permettant de produire davantage d'agent de coagulation, le facteur IX.

Cibles difficiles
Malgré des expériences avec les niveaux de protéines IGF-1 et MSTN dans le muscle de souris, l'identification des gènes directement responsables des prouesses sportives est une question compliquée. "Ce que nous avons appris au cours des 10 dernières années depuis le séquençage du génome humain, c'est qu'il y a beaucoup plus de complexité ici que nous ne l'avions imaginé", déclare Stephen Roth, professeur agrégé de physiologie de l'exercice à l'Université du Maryland, vieillissement et génétique. "Tout le monde veut savoir quels sont les gènes qui contribuent à la performance athlétique en général ou à la force musculaire ou à la capacité aérobique ou quelque chose comme ça. Nous n'avons toujours pas de cibles concrètes solidement reconnues par la communauté scientifique pour leur contribution à la performance sportive.

En 2004, les scientifiques avaient découvert plus de 90 gènes ou emplacements chromosomiques qu'ils pensaient être les plus responsables de la détermination des performances sportives. Aujourd'hui, le décompte est passé à 220 gènes.

Même avec ce manque de certitude, certaines entreprises ont déjà essayé d'exploiter ce qui a été appris jusqu'à présent pour commercialiser des tests génétiques qui, selon eux, peuvent révéler les prédispositions sportives d'un enfant. De telles entreprises « sélectionnent en quelque sorte certains documents et disent : « Oh, ces quatre ou cinq variations génétiques vont vous dire quelque chose », explique Roth. Mais l'essentiel est que plus nous avons fait d'études, moins nous sommes certains que l'un de ces gènes est en soi un contributeur vraiment puissant.

Atlas Sports Genetics, LLC, à Boulder, Colorado, a commencé à vendre un test de 149 $ en décembre 2008, la société a déclaré qu'il pourrait dépister des variantes du gène ACTN3, qui chez les athlètes d'élite est associée à la présence de la protéine alpha-actinine-3 qui aide le corps à produire des fibres musculaires à contraction rapide. Le muscle des souris de laboratoire dépourvues d'alpha-actinine-3 agit davantage comme une fibre musculaire à contraction lente et utilise l'énergie plus efficacement, une condition mieux adaptée à l'endurance qu'à la masse et à la puissance. "La difficulté est que des études plus avancées n'ont pas trouvé exactement comment la perte d'alpha-actinine-3 affecte la fonction musculaire chez l'homme", explique Roth.

AS, un autre gène étudié en relation avec l'endurance physique, a rendu des résultats incertains. Les chercheurs ont initialement soutenu que les personnes atteintes d'une variante de AS seraient meilleurs dans les sports d'endurance et ceux avec une variante différente seraient mieux adaptés à la force et à la puissance, mais les résultats n'ont pas été concluants. Alors bien que AS et ACTN3 sont les gènes les plus reconnus en matière d'athlétisme, ni l'un ni l'autre n'est clairement prédictif de la performance. L'idée prédominante il y a 10 ou 15 ans qu'il pourrait y avoir deux, trois ou quatre gènes très puissants contribuant à un trait particulier comme la force musculaire "est en quelque sorte en train de s'effondrer", dit Roth. "Nous nous sommes rendus compte, et cela vient d'être confirmé au cours des dernières années, que ce n'est pas de l'ordre de 10 ou 20 gènes mais plutôt des centaines de gènes, chacun avec de très petites variations et un grand nombre de combinaisons possibles de ces nombreux gènes qui peuvent entraîner une prédisposition à l'excellence.

"Rien dans la science n'a changé", ajoute-t-il. "Nous avons fait une supposition très tôt qui s'est avérée fausse dans la plupart des cas&mdashc'est la science."

Dopage génétique
L'AMA s'est tournée vers Friedmann pour obtenir de l'aide après les Jeux olympiques d'été de 2000 à Sydney, après que des rumeurs ont commencé à circuler selon lesquelles certains des athlètes avaient été génétiquement modifiés. Rien n'a été trouvé, mais la menace semblait réelle. Les responsables étaient bien au courant d'un récent essai de thérapie génique à l'Université de Pennsylvanie qui avait entraîné la mort d'un patient.

"En médecine, de tels risques sont acceptés par les patients et par la profession que le danger est pris à des fins de guérison et de prévention de la douleur et de la souffrance", a déclaré Friedmann. "Si ces mêmes outils, appliqués à un jeune athlète en bonne santé, devaient mal tourner, il y aurait beaucoup moins de confort éthique pour l'avoir fait. Et on ne voudrait pas être au milieu d'une société qui accepte aveuglément de jeter [érythropoïétine (EPO)] dans les athlètes afin qu'ils puissent améliorer leurs performances d'endurance. OEB a été une cible privilégiée pour les personnes intéressées par la manipulation de la production de sang chez les patients atteints de cancer ou de maladie rénale chronique. Il a également été utilisé et abusé par des cyclistes professionnels et d'autres athlètes cherchant à améliorer leur endurance.

Un autre schéma a consisté à injecter aux muscles d'un athlète un gène qui supprime la myostatine, une protéine qui inhibe la croissance musculaire. Avec cela, Sweeney dit, "vous êtes prêt à courir comme un doper de gènes. Je ne sais pas si quelqu'un le fait, mais je pense que si quelqu'un ayant une formation scientifique lisait la littérature, il pourrait peut-être comprendre comment réussir à ce stade », même si les tests d'inhibiteurs de la myostatine injectés directement dans des muscles spécifiques n'ont pas a progressé au-delà des animaux.

Les inhibiteurs de la myostatine ainsi que OEB et IGF-1 Les gènes ont été les premiers candidats au dopage génétique, mais ils ne sont pas les seuls, dit Friedmann. Les facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF) Le gène demande au corps de former des protéines de signalisation qui l'aident à augmenter le flux sanguin en faisant germer de nouveaux vaisseaux sanguins dans les muscles. Ces protéines ont été utilisées pour traiter la dégénérescence maculaire et pour restaurer l'apport d'oxygène aux tissus lorsque la circulation sanguine est insuffisante. D'autres gènes tentants pourraient être ceux qui affectent la perception de la douleur, régulent les niveaux de glucose, influencent l'adaptation des muscles squelettiques à l'exercice et facilitent la respiration.

Jeux aux Jeux olympiques de 2012
La manipulation génétique est un grand joker aux Jeux olympiques de cette année, dit Roth. "Les gens ont prédit depuis plusieurs Jeux olympiques qu'il y aurait du dopage génétique aux prochains Jeux olympiques, mais il n'y a jamais eu de preuves solides." La thérapie génique est souvent étudiée dans un contexte médical, et elle échoue la plupart du temps, il Remarques. "Même si une thérapie génique est connue pour être solide en termes de traitement d'une maladie, lorsque vous la jetez dans le contexte de la performance sportive, vous avez affaire à l'inconnu."

La présence de dopage génétique est difficile à détecter avec certitude. La plupart des tests qui pourraient réussir nécessitent des échantillons de tissus provenant d'athlètes suspects. "Nous parlons d'une biopsie musculaire, et il n'y a pas beaucoup d'athlètes qui seront prêts à donner des échantillons de tissus lorsqu'ils se prépareront à concourir", déclare Roth. La manipulation génétique n'est pas susceptible d'apparaître dans la circulation sanguine, l'urine ou la salive, de sorte que les tests relativement non intrusifs de ces fluides ne sont pas susceptibles de déterminer grand-chose.

En réponse, l'AMA a adopté une nouvelle approche de contrôle appelée le passeport biologique de l'athlète (ABP), qui sera utilisé aux Jeux olympiques de Londres. Plusieurs instances sportives internationales comme l'Union cycliste internationale ont également commencé à l'utiliser. La clé du succès de l'ABP est que, plutôt que de rechercher un agent spécifique tel que OEB&mdashle programme surveille le corps d'un athlète au fil du temps pour détecter des changements soudains, tels qu'une augmentation du nombre de globules rouges.

Une autre façon de détecter la présence de dopage génétique est de reconnaître comment le corps réagit à un gène étranger, notamment les mécanismes de défense qu'il pourrait déployer. " L'effet de tout médicament ou gène étranger sera compliqué par un organisme essayant d'empêcher les dommages causés par cette manipulation ", dit Friedmann, plutôt que des changements intentionnels induits par OEB, par exemple.

Les jeux olympiques montrent clairement que tous les athlètes ne sont pas créés égaux, mais que le travail acharné et le dévouement peuvent donner à un athlète au moins une chance extérieure de victoire même si les concurrents viennent de la partie la plus profonde du pool génétique. « La performance d'élite est nécessairement une combinaison de talent génétique et de formation qui exploite ces dons », déclare Roth. "Si vous pouviez égaliser tous les facteurs environnementaux, alors la personne avec un certain avantage physique ou mental gagnerait la compétition. Heureusement, ces facteurs environnementaux entrent en ligne de compte, ce qui donne au sport l'incertitude et la magie dont les spectateurs ont besoin.»


Cellules musculaires squelettiques humaines primaires et milieux de croissance

Les nouvelles cellules musculaires squelettiques proviennent de cellules satellites quiescentes, qui résident dans les fibres musculaires entre la lame basale et le sarcolemme. Les cellules satellites au repos sont activées par des stimuli tels que des lésions musculaires. Après activation, les cellules, maintenant appelées myoblastes, commencent à proliférer et à fusionner avec des fibres musculaires endommagées ou entre elles pour former de nouveaux myotubes. Dans l'étude des dommages musculaires, les cellules musculaires squelettiques humaines primaires (SkMC) se sont révélées utiles pour élucider les mécanismes de régénération et de différenciation musculaires, ainsi que pour modéliser les troubles et les maladies neuromusculaires.

Les cellules musculaires squelettiques humaines primaires PromoCell ® sont produites à partir de tissus musculaires squelettiques humains normaux provenant de différents endroits, y compris M. pectoralis major ou M. gluteus (des informations sur la source spécifique au lot sont disponibles sur demande). Ces cellules peuvent être induites à se différencier en syncytia multinucléés en utilisant le milieu de différenciation des cellules musculaires squelettiques PromoCell ®. Peu de temps après l'isolement, toutes les cellules musculaires squelettiques humaines sont cryoconservées au passage 2 (P2) à l'aide d'un milieu de congélation exclusif sans sérum, Cryo-SFM (C-29910). Chaque cryotube contient au moins 500 000 cellules viables après décongélation. Les cellules musculaires squelettiques humaines sont également disponibles sous forme de cultures cellulaires en prolifération générées à partir de cellules cryoconservées qui ont été décongelées et cultivées pendant trois jours.

Protocole de différenciation pour les cellules musculaires squelettiques humaines (voir ci-dessous)

Le milieu de croissance des cellules musculaires squelettiques est un milieu à faible teneur en sérum développé pour l'expansion des cultures de cellules musculaires squelettiques humaines. Le milieu de différenciation des cellules musculaires squelettiques est un milieu sans sérum développé pour induire la fusion des cellules musculaires squelettiques en myotubes avec des syncytia multinucléés typiques. Ces milieux sont optimisés pour la croissance de cellules humaines primaires, mais peuvent également être utilisés pour les cellules musculaires squelettiques murines, de rat, de chien et de lapin. Le milieu de croissance des cellules musculaires squelettiques est disponible en deux formats : « prêt à l'emploi » ou « en kit ». L'option « prête à l'emploi » se compose d'un flacon de 500 ml de Basal Medium et d'un flacon de SupplementMix. Le kit de milieu de croissance des cellules musculaires squelettiques se compose d'une bouteille de 500 ml de milieu basal et du SupplementPack (un ensemble de flacons individuels avec des suppléments pré-mesurés), donnant à l'utilisateur un contrôle total sur la formulation du milieu. Le SupplementMix ou SupplementPack est ajouté au milieu basal pour préparer le milieu complet pour cellules musculaires squelettiques. Basal Medium (avec ou sans rouge de phénol), SupplementMix et SupplementPack sont également disponibles à l'achat individuel.

Détails de la supplémentation des médias cellulaires du muscle squelettique

Le milieu de croissance des cellules musculaires squelettiques contient tous les facteurs de croissance et suppléments nécessaires à la croissance optimale des cellules musculaires squelettiques humaines, y compris le facteur de croissance épidermique, le facteur de croissance des fibroblastes basique et l'insuline (Tableau 1). Le milieu de différenciation des cellules musculaires squelettiques est un milieu sans sérum contenant de l'insuline. Ces milieux ne contiennent ni antibiotiques ni antimycotiques et sont formulés pour une utilisation en incubateur avec une atmosphère de 5% CO2


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