Introduction et But de l’étude. – La sarcopénie peut être partiellement expliquée par un défaut de récupération de masse musculaire suite à des épisodes cataboliques, induisant une augmentation des périodes d’immobilisation avec l’âge (alitement, convalescence). La masse musculaire dépend du métabolisme protéique mais aussi de l’apoptose et de la régénération cellulaire. L’altération de ces processus avec l’âge pourrait expliquer le défaut de récupération musculaire. La leucine stimulant le métabolisme protéique musculaire, nous postulons que cet acide aminé pourrait améliorer la récupération.

Les objectifs de cette études sont : 1) caractériser la régulation de la protéolyse, de la synthèse protéique, de l’apoptose et de la régénération pendant l’immobilisation chez le rat âgé, 2) évaluer le rôle du statut antioxydant et inflammatoire chez ces animaux et 3) déterminer dans quelle mesure une supplémentation en leucine pourrait améliorer la récupération de masse musculaire.

Matériel et Méthodes. – Deux cents rats de 23 mois ont été soumis à une immobilisation unilatérale par plâtrage d’une patte arrière pendant 8 jours (I8), puis placés en récupération pendant 10, 20, 30 ou 40 j après déplâtrage. La moitié des animaux a reçu une supplémentation en leucine (4,5 %) pendant la récupération. L’atrophie musculaire, des marqueurs de l’inflammation (MCP₁) et du statut redox (glutathion) intramusculaires, la protéosynthèse, la protéolyse (activité du protéasome), l’apoptose (activités des caspases et de l’apoptosome), et la régénération (Myf5) ont été mesurés dans la patte non immobilisée (NI) et immobilisée (I) chez le même rat. Des rats non plâtrés pair-fed des rats immobilisés ont été étudiés comme témoins (T).

Résultats. – À I8, les muscles gastrocnemius I se sont atrophiés de 21 % (P < 0,05) comparés aux muscles T. Les muscles I présentaient aussi 1) une augmentation (P < 0,05) de l’activité des caspases – 3, – 8, – 9 et de l’apoptosome, des activités chymotrypsin et trypsin-like du protéasome (+ 20 à +80 %), du nombre de noyaux apoptotiques (+ 250 %), et des teneurs en glutathion et MCP1 (+ 40 % et + 105 %), et 2) une diminution de la quantité de Myf5 (– 50 %) et de la synthèse protéique (– 30 %). Malgré une normalisation rapide de ces marqueurs dès R10, la récupération musculaire a été absente chez les rats non supplémentés. Cependant, chez les rats supplémentés en leucine, l’activité chymotrypsin-like du protéasome et la synthèse protéique ont été améliorées (– 34 % à R10 et +30 % à R20 respectivement, P < 0,05, I vs T). Seul un très faible gain de masse musculaire a été observé (+ 11 % à R20, P < 0,05).

Conclusion. – Au cours du vieillissement, l’atrophie musculaire induite par une courte période d’immobilisation n’est pas suivie d’une récupération même après 40 jours, ceci pouvant aggraver la sarcopénie. Cette absence de récupération n’est pas dûe à un défaut de normalisation de l’apoptose ou de la protéolyse, mais pourrait s’expliquer par une altération de la synthèse protéique. La supplémentation en leucine, malgré ses effets positifs sur la protéosynthèse et la protéolyse musculaires, n’a amélioré que très faiblement le gain de masse musculaire des muscles atrophiés suite à l’immobilisation.