Une pilule pour remplacer le sport, c'est possible ? Un traitement pourrait produire certains des effets d'une activité physique... © Dmytro Titov, Fotolia

Santé

Bientôt une pilule pour remplacer le sport ?

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La cardiotrophine CT1 est une molécule capable de faire croire à votre cœur que vous faites de l'exercice. Dans un modèle animal d'insuffisance cardiaque, elle a amélioré la santé du cœur, ce qui permet d'imaginer des applications médicales chez l'Homme.

  • La cardiotrophine CT1 stimule la croissance du cœur et ses capacités à pomper le sang, tout comme le ferait l’exercice.
  • CT1 est efficace dans des modèles de rongeurs et pourrait aider à traiter l’insuffisance cardiaque.

Dans le cas d'une insuffisance cardiaque, le cœur n'arrive pas à pomper suffisamment de sang, souvent parce qu'un infarctus a endommagé le tissu cardiaque. C'est une cause importante de décès et d'incapacité dans les pays occidentaux. Une piste thérapeutique consisterait à aider le cœur à grossir un peu et à mieux se contracter. Or, la croissance du muscle cardiaque est une réponse de l'organisme qui existe naturellement dans le cadre de l'exercice physique ou de la grossesse.

Dans un article paru dans la revue Cell Research, des chercheurs de l'université et de l'hôpital d'Ottawa (Canada) ont exploré cette piste en menant des expériences sur des souris, des rats et des cellules. Ils ont testé les effets de la protéine CT1 humaine (ou cytokine cardiotrophin 1).

Ainsi, ils ont observé que des cellules de muscle cardiaque traitées avec CT1 s'allongent : CT1 stimule la croissance des cardiomyocytes. CT1 favorise aussi la croissance de vaisseaux sanguins le long du tissu cardiaque et augmente la capacité du cœur à pomper du sang.

Les chercheurs ont testé CT1 dans deux modèles animaux d'insuffisance cardiaque, l'un causé par une crise cardiaque du côté gauche du cœur, l'autre dû à une forte pression du sang dans les poumons (une hypertension pulmonaire qui affecte le côté droit du cœur). CT1 améliore la fonction cardiaque dans ces modèles animaux. Par exemple, dans un modèle d'insuffisance cardiaque droite, deux semaines d'administration de CT1 ont permis de remodeler le cœur d'une manière similaire à ce qu'aurait fait l'exercice.

Le cœur comprend un ventricule droit, qui envoie le sang dans la circulation pulmonaire, et un ventricule gauche, qui envoie le sang dans la circulation générale. © bluebay2014, Fotolia

CT1 atténue la pathologie dans un modèle d'insuffisance cardiaque

CT1 peut donc réparer des dommages au cœur, restaurer la fonction contractile et améliorer le flux sanguin dans un modèle animal d'insuffisance cardiaque. La protéine CT1 encourage le cœur à grossir et à pomper plus de sang, comme il le ferait en réponse à un exercice physique ou une grossesse. Les auteurs soulignent que, si l'exercice peut avoir les mêmes bénéfices, les patients souffrant d'insuffisance cardiaque sont souvent limités dans leurs aptitudes physiques à faire du sport.

Ceci suggère un nouveau type de traitement pour l'insuffisance cardiaque, comme l'explique dans un communiqué le cardiologue Duncan Stewart, qui a participé à ces travaux : « Cette thérapie expérimentale est très excitante, en particulier parce qu'elle est prometteuse dans le traitement des insuffisances cardiaques gauche et droite. Actuellement, le seul traitement pour l'insuffisance cardiaque droite est une transplantation. Et, bien que nous ayons des médicaments susceptibles de réduire les symptômes de l'insuffisance cardiaque gauche, nous ne pouvons pas résoudre le problème. De plus, l'insuffisance cardiaque gauche entraîne souvent une insuffisance cardiaque droite au fil du temps ».

Pour en savoir plus

Une molécule mime les effets du sport et améliore l'endurance

Article de Marie-Céline Jacquier paru le 3 mai 2017

Une molécule mimant les effets du sport, sans avoir besoin de faire d'effort, a été testée sur la souris. Résultat : l'endurance de l'animal s'est améliorée de 70 %. Ce composé représente un espoir pour ceux qui souffrent de maladies cardiaques, pulmonaires ou autres et ne peuvent avoir une activité physique suffisante.

Régulièrement, de nouvelles études vantent les mérites du sport pour la santé, notamment ceux de la course à pied. Pourtant, beaucoup de personnes, en raison de leur âge avancé, de problèmes de santé ou de poids, rencontrent des difficultés pour pratiquer un sport. Alors, pourquoi pas un médicament qui procurerait tous les bienfaits du sport sans avoir besoin de courir ou de pédaler pendant des heures ? C'est ce que propose une étude du Salk Institute parue dans Cell Metabolism.

Précédemment, les chercheurs avaient identifié une voie moléculaire activée par la course à pied (la voie PPARD) et une molécule (GW1516 ou GW) capables d'activer cette voie chez des souris sédentaires. Des souris chez lesquelles le gène PPARD était constamment activé couraient de longues distances, ne grossissaient pas et répondaient très bien à l'insuline. Toutefois, lors de ces premières expériences, GW ne modifiait pas l'endurance de souris normales.

Dans cette nouvelle étude, l'équipe a donné à des souris normales sédentaires des doses plus élevées de GW, sur une plus longue période (huit semaines au lieu de quatre). Des tests ont été effectués sur des tapis d'entraînement.

Résultats : les souris qui ne prenaient pas la molécule GW couraient environ 160 mn avant d'être épuisées ; celles qui avaient pris GW couraient environ 270 mn, soit 70 % plus longtemps.

Inutile de s’échiner à faire du sport si une pilule apporte les mêmes bienfaits ? © skeeze, Pixabay, DP

L’activation de PPARD améliore l’endurance

Pour savoir ce qui se passait au niveau moléculaire, l'équipe a analysé l'expression des gènes dans un muscle de la souris. Ils ont trouvé 975 gènes dont l'expression changeait en réponse à GW. Les gènes dont l'expression augmentait étaient par exemple des gènes impliqués dans l'utilisation des graisses, mais aussi des gènes antioxydants. Parmi les gènes dont l'expression diminuait, certains permettaient l'utilisation des glucides comme carburant énergétique.

Ceci signifie que la voie PPARD empêche l'utilisation des glucides comme sources d'énergie du muscle pendant l'exercice, probablement pour garder des glucides pour le cerveau : lors d'un effort intense, la voie PPARD favorise la redirection du glucose vers le cerveau.

Pendant l’effort, le cerveau doit toujours être alimenté en glucose, si bien que les muscles peuvent utiliser les graisses comme sources d’énergie. © yodiyim, Fotolia
Pendant l’effort, le cerveau doit toujours être alimenté en glucose, si bien que les muscles peuvent utiliser les graisses comme sources d’énergie. © yodiyim, Fotolia

De plus, les muscles des souris qui ont pris GW ne présentaient pas les changements physiologiques typiques d'un entraînement aérobie, comme une augmentation du nombre de mitochondries (les usines énergétiques des cellules) et de vaisseaux. Par conséquent, GW active PPARD et augmente le temps de course des animaux sans fabriquer de nouvelles mitochondries : l'amélioration de l'endurance semble purement métabolique.

Weiwei Fan, principal auteur de l'article en conclut : « L'exercice active PPARD, mais nous montrons que vous pouvez faire la même chose sans entraînement mécanique. Cela signifie que vous pouvez améliorer l'endurance [jusqu'à ce qu'elle atteigne] un niveau équivalent à celui d'une personne qui s'entraîne, sans tous les efforts physiques ».


Une pilule qui mime l'effort : quelles conséquences ?

Article de Relaxnews paru le 7 octobre 2015

Différentes recherches dans le monde visent à mettre au point une « pilule de l'exercice » qui reproduirait les bénéfices de l'activité physique. Deux chercheurs ont passé en revue les études réalisées en ce sens et font part de leurs interrogations sur leurs applications.

Mimer par un médicament les effets moléculaires de la pratique de l'exercice physique est une question qui suscite beaucoup d'intérêt et soulève tout autant de recherche thérapeutique. Deux chercheurs, Shunchang Li, du School of Sport Science de Beijing (Chine), et Ismail Laher, de l'University of British Columbia de Vancouver (Canada), ont effectué une revue des pistes de recherches actuelles menées sur l'impact thérapeutique de ces « pilules de l'exercice physique ». Leur étude, publiée dans la revue Trends in Pharmacological Sciences d'octobre 2015, a cherché à analyser l'impact thérapeutique réel possible et la faisabilité de tels médicaments dans un avenir proche.

À ce jour, ce domaine est en pleine expansion. Les deux chercheurs ont divisé les aspirants potentiels de telles pilules en sous-catégories selon le type de molécules utilisé. Ils identifient trois limites principales.

Plusieurs laboratoires sont actuellement en phase d'essai sur des modèles animaux. Les diverses molécules sur lesquelles ils travaillent ciblent toutes les muscles squelettiques, qui sont les premiers à souffrir du manque d'activité physique en cas de sédentarité prolongée. Malgré les connaissances accrues, les effets attendus de tels médicaments se limitent, selon les deux chercheurs, à améliorer la performance et la force musculaire, ainsi qu'à réduire la consommation d'énergie.

Or, l'exercice physique permet aussi « l'augmentation de la fonction cognitive, la solidité des os et l'amélioration de la fonction, cardiovasculaire », explique Ismael Laher et « il est irréaliste de penser que des pilules de l'exercice puissent se substituer à la pratique, du moins pas dans l'avenir immédiat ».

D'après les chercheurs, une pilule ne peut pas remplacer totalement la pratique du sport. © kubais, shutterstock.com

Des médicaments aux effets secondaires méconnus

La seconde limite que décrivent les chercheurs est relative à l'usage de telles pilules chez des personnes en bonne santé, même si, pour autant, de tels médicaments auraient une utilité réelle pour les patients incapables de pratiquer une activité physique (personnes amputées ou atteintes de lésions de la moelle épinière ou de maladies métaboliques et musculo-squelettiques).

« Une pilule destinée aux personnes blessées à la colonne vertébrale pourrait être particulièrement intéressante au vu des difficultés qu'ont ces gens à faire de l'exercice, souligne Ismael Laher. Chez ces patients, on observe de nombreux changements négatifs dans la fonction cardiovasculaire et celle des muscles squelettiques. » Mais « existe-t-il une approche alternative qui induise à la fois les bienfaits de l'exercice physique et surmonte le problème de la mauvaise observance ? », s'interrogent les chercheurs.

La dernière limite est celle des effets secondaires, en cours de test. Les doses optimales restent également à définir pour éliminer tout risque de mésusage ou d'abus.

Les chercheurs rappellent que la recherche en est à un premier stade, très précoce, mais que nul ne sait rien encore de l'effet à long terme de ces pilules.

Surpasser ses limites en mesurant l'acide lactique lors d'un effort  Lors d’un effort physique intense, le corps génère de l’acide lactique pour alimenter les muscles de façon temporaire. Au-delà d’un certain seuil, il peut s’accumuler dans le sang et restreindre les performances physiques. Il existe aujourd'hui un appareil permettant de mesurer le taux d’acide lactique, un système surprenant à découvrir en vidéo.