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Training-induced improvement in lipid oxidation in type 2 diabetes mellitus is related to alterations in muscle mitochondrial activity. Effect of endurance training in type 2 diabetes - 28/04/08

Doi : 10.1016/j.diabet.2007.11.006 
S. Bordenave a, , b, c , L. Metz a, b, c, S. Flavier a, b, c, K. Lambert a, b, c, E. Ghanassia a, b, c, A.-M. Dupuy d, F. Michel d, A.-M. Puech-Cathala e, E. Raynaud a, b, c, J.-F. Brun a, b, c, J. Mercier a, b, c
a INSERM, ESPRI25 Muscle et pathologies, 34295 Montpellier, France 
b EA4202 Muscle et pathologies, université Montpellier-1, 34060 Montpellier, France 
c Service de physiologie clinique (CERAMM), CHU de Montpellier, hôpital Lapeyronie, 34295 Montpellier cedex 5, France 
d Laboratoire de biochimie A des lipides et du stress oxydant, CHU de Montpellier, hôpital Lapeyronie, 34295 Montpellier cedex 5, France 
e Service de médecine nucléaire, CHU de Montpellier, hôpital Lapeyronie, 34295 Montpellier cedex 5, France 

Corresponding author.

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Abstract

Aim

We investigated whether or not, in type 2 diabetic (T2D) patients, an individualized training effect on whole-body lipid oxidation would be associated with changes in muscle oxidative capacity.

Methods

Eleven T2D patients participated in the study. Whole-body lipid oxidation during exercise was assessed by indirect calorimetry during graded exercise. Blood samples for measuring blood glucose and free fatty acids during exercise, and muscle oxidative capacity measured from skeletal muscle biopsy (mitochondrial respiration and citrate synthase activity), were investigated in the patients before and after a 10-week individualized training program targeted at LIPOXmax, corresponding to the power at which the highest rate of lipids is oxidized (lipid oxidation at LIPOXmax).

Results

Training induced both a shift to a higher-power intensity of LIPOXmax (+9.1±4.2W; P<0.05) and an improvement of lipid oxidation at LIPOXmax (+51.27±17.93mgmin−1; P<0.05). The improvement in lipid oxidation was correlated with training-induced improvement in mitochondrial respiration (r=0.78; P<0.01) and citrate synthase activity (r=0.63; P<0.05).

Conclusion

This study shows that a moderate training protocol targeted at the LIPOXmax in T2D patients improves their ability to oxidize lipids during exercise, and that this improvement is associated with enhanced muscle oxidative capacity.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Objectif

Le but de ce travail était d’étudier chez des diabétiques de type 2 (DT2) si les effets d’un entraînement individualisé sur l’oxydation des lipides étaient liés à l’amélioration des capacités oxydatives musculaires.

Méthodes

Onze diabétiques de type 2 (DT2) ont participé à l’étude. L’oxydation des lipides à l’effort a été évaluée par une calorimétrie indirecte d’effort. Des prélèvements sanguins pour les dosages de la glycémie et des acides gras libres au cours de l’exercice ainsi qu’une biopsie musculaire destinée à étudier les capacités oxydatives musculaires (respiration mitochondriale et activité citrate synthase) étaient réalisés chez les patients avant et après dix semaines d’entraînement individualisé ciblé sur le LIPOXmax, qui correspond à la puissance à laquelle l’oxydation des lipides est maximale (oxydation des lipides au LIPOXmax).

Résultats

En réponse à l’entraînement, nous avons observé un déplacement du LIPOXmax vers des puissances supérieures (+9,1±4,2W, P<0,05) et une augmentation de l’oxydation des lipides au LIPOXmax (+51,27±17,93mgmin−1, P<0,05). L’amélioration de l’oxydation des lipides était corrélée à l’amélioration de la respiration mitochondriale (r=0,78, P<0,01) et à l’amélioration de l’activité citrate synthase (r=0,63, P<0,05) obtenues en réponse à l’entraînement.

Conclusion

Cette étude montre chez des DT2 qu’un entraînement modéré de faible intensité ciblé sur le LIPOXmax améliore l’oxydation des lipides au cours de l’exercice et que cette amélioration est associée à l’amélioration des capacités oxydatives musculaires.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Exercise, Insulin-resistance, Mitochondria, Skeletal muscle, Biopsy

Mots clés : Exercice, Insulinorésistance, Mitochondrie, Muscle squelettique, Biopsie


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Vol 34 - N° 2

P. 162-168 - avril 2008 Retour au numéro

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