Comment le sport favorise la circulation sanguine dans les muscles

"La raison la plus fréquente pour laquelle les chirurgiens des pays industrialisés doivent amputer quelqu'un d'un pied ou d'une jambe est une mauvaise circulation sanguine dans les muscles chez les patients diabétiques", explique Katrien De Bock. Elle est professeure de mouvement et de santé à l'ETH Zurich et étudie avec son équipe comment traiter de tels troubles de l'irrigation sanguine des muscles et comment les vaisseaux sanguins se reforment. On sait que l'exercice physique et le sport stimulent la formation de vaisseaux sanguins. En revanche, les mécanismes moléculaires et cellulaires par lesquels cela se produit sont mal étudiés. "Si nous comprenons ces mécanismes, nous pourrons travailler à stimuler de manière ciblée l'apport de sang aux muscles des patients", explique la professeure de l'ETH.

De Bock et ses collègues ont étudié chez la souris et dans des cultures de cellules humaines la manière dont les fins capillaires sanguins sont formés dans les muscles de personnes en bonne santé. Ils se sont concentrés sur les cellules de la paroi vasculaire (cellules endothéliales) et ont découvert qu'il en existe deux types, qui se distinguent par un marqueur moléculaire appelé ATF4. Les cellules dans lesquelles l'ATF4 est peu présent sont surtout présentes dans les vaisseaux capillaires qui alimentent les fibres musculaires dites blanches. Et les cellules avec beaucoup d'ATF4 font surtout partie des vaisseaux sanguins à proximité des fibres musculaires rouges, comme l'ont découvert les chercheurs.

"Prêt à partir"

Les scientifiques ont en outre montré que l'exercice physique stimule surtout la division cellulaire des cellules endothéliales riches en ATF4 (c'est-à-dire celles des fibres musculaires rouges), ce qui entraîne la formation de nouveaux capillaires sanguins. En revanche, les cellules avec peu d'ATF4 ne réagissent pas directement à l'exercice physique. "Les cellules endothéliales avec beaucoup d'ATF4 sont pour ainsi dire de garde", explique De Bock. ATF4 est une protéine de régulation à l'intérieur des cellules. Les cellules possédant cette protéine sont prêtes à réagir rapidement au stimulus correspondant : Dès qu'une personne - ou, dans notre cas, une souris - fait du sport, ces cellules absorbent davantage d'acides aminés et investissent dans une formation accrue d'ADN et de protéines et dans la multiplication rapide des cellules. Cela conduit finalement à la formation de nouveaux vaisseaux.

On ne sait pas encore pourquoi ces cellules de la paroi vasculaire "prêtes à l'emploi" se trouvent surtout à proximité des fibres musculaires rouges. C'est ce que les chercheurs souhaitent étudier dans un deuxième temps. En outre, les scientifiques souhaitent utiliser ces connaissances pour développer des thérapies visant à stimuler la croissance des vaisseaux sanguins musculaires chez les diabétiques, les patients souffrant de maladies artérielles occlusives ou ayant subi une transplantation d'organes.