Au cours des derniers mois, le professeur du Département des sciences de l’activité physique Gilles Gouspillou a obtenu un appui important des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) pour son programme de recherche consacré aux mécanismes responsables de l’atrophie musculaire. Le chercheur a déjà publié sur ce sujet des résultats prometteurs pour une thérapie anti-vieillissement. Trois subventions ont été accordées à des projets dont il est chercheur principal ou co-chercheur. Dans le cadre de ces trois projets, Gilles Gouspillou et ses collègues continueront d’étudier le rôle que jouent les dysfonctions mitochondriales et les altérations de la mitophagie dans différentes formes d’atrophie musculaire.
Perte musculaire liée au vieillissement
L’une des trois subventions reçues par le chercheur, d’une valeur de 450 000 dollars, est destinée à un projet intitulé «Étude des contributions des dysfonctions mitochondriales et de la détérioration de l’intégrité neuromusculaire aux pertes de masse et de fonction musculaires liées au vieillissement chez l’homme». Ses co-chercheurs Mylène Aubertin-Leheudre et Marc Bélanger, du Département des sciences de l’activité physique, José A Morais, de McGill, Pierrette Gaudreau et Richard Robitaille, de l’UdeM, combinent des expertises en biologie mitochondriale, en neurophysiologie, en gériatrie et en gérontologie.
Dans le cadre de ce projet, les chercheurs testeront directement chez l’humain (après l’avoir testée chez la souris) l’hypothèse voulant que les mitochondries, des structures minuscules essentielles au fonctionnement des cellules musculaires, deviennent dysfonctionnelles avec le vieillissement et que l’accumulation de ces dysfonctions entraîne des effets délétères, dont une diminution de la masse musculaire et des performances physiques. Ils évalueront également dans quelle mesure l’activité physique prévient l’apparition de ces dysfonctions.
Les résultats de cette recherche fourniront des informations importantes sur les mécanismes causant la sarcopénie, soit la détérioration de la fonction musculaire liée au vieillissement, tout en permettant de mieux comprendre comment l’activité physique exerce un impact protecteur. Ces connaissances seront essentielles pour élaborer de nouvelles stratégies visant à lutter contre la sarcopénie et pourraient fournir aux professionnels de la santé des biomarqueurs permettant d’identifier les patients à risque.
Mitophagie et septicémie
Le deuxième projet pour lequel Gilles Gouspillou a obtenu une subvention, à hauteur de 332 775 dollars, s’intitule «Régulation de la fonction des muscles squelettiques par la voie de la mitophagie PINK-1-Parkin». C’est sur la base d’une recherche dont les résultats ont été publiés en janvier dernier dans le prestigieux Journal of Physiology qu’il a reçu ce financement avec son collaborateur de longue date, Sabah N.A. Hussain, de McGill.
Responsable de 10 000 décès chaque année au Canada, la septicémie est l’une des principales causes de décès dans les unités de soins intensifs. On observe chez les patients gravement malades, notamment lors de la phase aiguë de la septicémie, des dysfonctions des muscles squelettiques, caractérisées par une atrophie et une faiblesse des fibres musculaires. À long terme, cette faiblesse musculaire causée par la septicémie entraîne des incapacités fonctionnelles et altère gravement la qualité de vie des personnes affectées.
L’atrophie et la faiblesse des muscles squelettiques induites par la septicémie sont associées à une accumulation de mitochondries (principales sources d’énergie cellulaire) endommagées et dysfonctionnelles. Dans les muscles squelettiques normaux, les mitochondries dysfonctionnelles sont dégradées par un processus connu sous le nom de mitophagie. Deux protéines, PINK1 et Parkin, jouent un rôle important dans ce processus, en permettant de reconnaître les mitochondries dysfonctionnelles. Or, une autre protéine, P53, empêche Parkin de jouer son rôle.
L’objectif principal de ce projet est d’évaluer, en utilisant des modèles de septicémie chez la souris, le potentiel thérapeutique de la stimulation de la mitophagie pour lutter contre les dysfonctions mitochondriales et musculaires. La mitophagie sera stimulée soit en surexprimant Parkin et PINK1, soit en inhibant P53 génétiquement et par des moyens pharmacologiques.
Alitement et atrophie musculaire
Le troisième projet financé par les IRSC auquel Gilles Gouspillou participe en tant que co-chercheur, s’intitule «Identifier les mécanismes responsables de l’atrophie musculaire induite par l’alitement et des effets protecteurs de l’exercice». José A. Morais (chercheur principal), Sabah N. Hussain, Simon Wing, Stéphanie Chevalier et Tyler A. Churchward-Venne, de McGill, Mathieu Ferron, de l’UdeM, et Gilles Gouspillou ont obtenu 200 000 dollars pour cette étude.
Les périodes d’alitement auxquelles les personnes âgées sont souvent exposées à cause de maladies ou d’hospitalisations causent une fonte musculaire. L’inactivité est particulièrement problématique dans leur cas, puisqu’elles sont déjà à risque de sarcopénie ou d’ostéoporose. Le but de ce projet est d’étudier les mécanismes métaboliques et moléculaires sous-jacents à la fonte musculaire provoquée par l’inactivité et les effets protecteurs de l’exercice. Ses résultats vont contribuer à une meilleure compréhension de l’étiologie de la sarcopénie et de la fragilité liée au vieillissement. Ils vont aussi fournir une base pour de meilleures pratiques cliniques auprès des patients âgés hospitalisés ou placés en centres de soins de longue durée.