Protéine CaVβ1E

Le muscle est l’organe qui dépense la plus grande quantité d’énergie pour assurer les fonctions vitales (battements du cœur, respiration, motricité…) et il représente environ 40% de la masse corporelle totale. Au cours du vieillissement, une perte de la masse et de la force des muscles survient chez une grande majorité des individus, pouvant entraîner invalidité et dépendance. C’est ce que l’on appelle la sarcopénie. En étudiant des muscles jeunes et vieillissants dans un modèle murin, des chercheurs du Centre de recherche en myologie (Sorbonne Université / Inserm) de l’Institut de Myologie sont parvenus à identifier une protéine, la CaVβ1E, qui est à l’origine de l’activation du facteur GDF5. Ce mécanisme permet de prévenir la sarcopénie en maintenant la masse et la force musculaire des souris âgées. L’équipe a identifié la protéine CaVβ1E chez l’homme et montré que son expression est corrélée à la perte de masse musculaire des sujets âgés. Publiée ce jour dans Science Translational Medicine, cette étude ouvre un nouveau champ dans le développement de stratégies thérapeutiques contre le déclin musculaire lié à l’âge.

La sarcopénie est définie par une perte progressive et généralisée de la masse, de la force et de la qualité de l’ensemble de la musculature dès l’âge de 50 ans, pouvant conduire à terme, à une diminution supérieure à 30% de la masse musculaire initiale. Ses conséquences sont nombreuses : augmentation du risque de chutes (première cause de décès liée à une blessure chez les plus de 65 ans), augmentation de la durée d’hospitalisation, des risques infectieux, de la dépendance des personnes touchées… Qualifiée de « maladie » en 2016 par l’Organisation Mondiale de la Santé, la sarcopénie, touche actuellement environ un Européen sur cinq de plus de 55 ans (30 millions d’ici 2045) : c’est un réel enjeu de santé publique.

La masse musculaire dépend de l’innervation et du couplage excitation (nerf) – contraction (muscle). Elle peut varier en fonction de changements environnementaux, augmenter (hypertrophie) comme avec l’entraînement musculaire ou diminuer (atrophie) comme au cours d’une immobilisation prolongée, un endommagement des nerfs, dans un contexte pathologique ou au cours du vieillissement. La réponse du muscle à une atrophie est la mise en place de mécanismes moléculaires qui tendent à limiter sa perte.

Dans le cadre de recherches pour la prévention et/ou le traitement de la sarcopénie, France Pietri-Rouxel responsable d’équipe au Centre de recherche en myologie (Sorbonne Université / Inserm) et Sestina Falcone, cheffe d’équipe et chercheuse à l’Institut de Myologie, ont défini le rôle d’une protéine, la CaVβ1E, dans le muscle adulte murin. Celle-ci est à l’origine de l’activation du facteur GDF5, un mécanisme qui permet de prévenir la sarcopénie, en maintenant la masse et la force musculaire des souris âgées.

La CaVβ1E est une protéine normalement exprimée dans le muscle chez l’embryon. Après une atteinte du nerf périphérique, l’équipe a observé, pour la première fois, la réexpression de cette protéine dans le muscle adulte. Elle active alors GDF5 pour contrecarrer l’atrophie due à la dénervation. Au cours du vieillissement, le mécanisme impliquant la protéine CaVβ1E est altéré, entraînant, de ce fait, l’incapacité du muscle à répondre à une perte de masse musculaire.

L’équipe a testé l’efficacité d’une surexpression de CaVβ1E ou de GDF5 dans des souris âgées de 78 semaines (l’équivalent de 70 ans chez l’Homme). Après plusieurs semaines de traitement, les souris ne perdaient plus de masse musculaire et gagnaient en force.

Forte de ces travaux, l’équipe a identifié la présence de la protéine CaVβ1E chez l’homme (hCaVβ1E) et montré qu’une diminution de son expression est corrélée à la perte de masse musculaire des sujets âgés. Elle travaille aujourd’hui sur des traitements permettant le maintien de la masse, de la force et de la qualité du muscle au cours du vieillissement.

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