Edité par le Dr Cesare Squillace, PhD
Il est désormais largement admis par l'ensemble de la communauté scientifique que l'exercice physique régulier détermine une réponse physiologique protectrice vis-à-vis de nombreuses causes de mortalité, et contrairement aux phénomènes inflammatoires tels que l'athérosclérose et la résistance à l'insuline. La pratique d'un exercice physique régulier permet non seulement aux muscles squelettiques de se contracter, mais aussi de sécréter et de libérer une cytokine anti-inflammatoire : l'IL-6 (interleukine 6) dans la circulation sanguine. Des preuves scientifiques montrent qu'il stimule la production et la libération d'autres cytokines circulantes telles que l'IL-1ra (antagoniste du récepteur de l'inteleukine 1) et l'IL-10 (interleukine 10); il inhibe également la production d'interleukines pro-inflammatoires telles que le TNF-α (tumor necrosis factor-alpha). L'IL-6 facilite le renouvellement des lipides, stimule la lipolyse ainsi que la ß-oxydation.
De nombreuses recherches mettent en évidence comment l'exercice régulier induit la suppression du TNF-α en offrant une protection contre la résistance à l'insuline générée par la cytokine elle-même. Récemment, l'IL-6 a été définie comme la première « myokine » produite et libérée par les fibres musculaires squelettiques individuelles après leur contraction, exerçant également ses effets sur d'autres organes du corps.
Nous savons que le muscle squelettique est le plus grand organe du corps humain ; la découverte que la simple contraction musculaire se traduit non seulement par une réponse biomécanique, mais aussi par la production de cytokines anti-inflammatoires, ouvre de nouveaux paradigmes : le muscle squelettique est un organe endocrinien qui, par contraction, stimule la production et la libération de cytokines, qui peuvent influencer le métabolisme et modifier leur production dans les tissus et les organes (figure 1).
Fig. 1 Le tissu musculaire squelettique doit être considéré comme un organe endocrinien important, qui exprime et libère des cytokines (également appelées myokines) dans la circulation sanguine et influence potentiellement le métabolisme et statut inflammatoire dans les tissus et les organes (de Pedersen BK, 2006).
Dans les conditions de sepsis et dans les modèles expérimentaux, la cascade de cytokines comprend le TNF-α, l'IL-1β, l'IL-6, l'IL-ra, le sTNF-R et l'IL-10. Les deux premières cytokines semblent être le TNF-α et l'IL-1ß, produits localement. Ces cytokines sont classiquement reconnues comme pro-inflammatoires. Ces mêmes stimulent la production d'IL-6 qui a été classée avec une action à la fois pro et anti-inflammatoire. Les cytokines produites lors de l'exercice diffèrent de celles présentes à la suite d'infections.Le fait que les cytokines pro-inflammatoires classiques, TNF-α et IL-1ß, n'augmentent en général pas avec l'exercice indique que la cascade de cytokines induite par « l'exercice diffère de celle induite par une infection courante.
La première cytokine libérée dans la circulation sanguine pendant l'exercice est l'IL-6. Les niveaux circulants de la même augmentation de façon exponentielle (100 fois plus) en réponse à l'exercice, et diminuent dans la période post-exercice (Figure 2).
Fig. 2 Lors d'un état inflammatoire chronique causé par une « infection de type systémique (à gauche), la cascade de cytokines dans les premières heures est représentée par les cytokines TNF-α, IL-6, IL-1ra, sTNF-R et IL-10 dans la réponse à l'exercice (à droite) n'inclut pas le TNF-α mais montre une augmentation marquée de l'IL-6, qui est suivie par l'IL-ra, le sTNF-R et l'IL-10. Il n'y a aucune preuve d'augmentation des niveaux de protéine C réactive (CRP) (d'après Pedersen BK, 2006).
En résumé, on peut dire que l'exercice physique régulier génère une réponse anti-inflammatoire qui s'exprime par la production d'une cytokine importante telle que l'IL-6.Elle agit sur différents tissus et stimule en même temps la production d'IL-ra et IL.-10, en inhibant la cytokine pro-inflammatoire TNF-α. Ensuite, le muscle squelettique, par simple contraction musculaire, produit et libère des "myokines" qui interviennent dans les effets bénéfiques de l'exercice physique et jouent un rôle fondamental, protégeant et neutralisant un état d'inflammation chronique comme celui que l'on trouve dans les maladies cardiovasculaires et le diabète de type 2.
Bibliographie
Brandt C, Pedersen BK., 2010, Le rôle des myokines induites par l'exercice dans l'homéostasie musculaire et la défense contre les maladies chroniques, J Biomed Biotechnol.
Helmark IC, Mikkelsen UR, Børglum J, Rothe A, Petersen MC, Andersen O, Langberg H, Kjaer M., 2010, L'exercice augmente les niveaux d'interleukine-10 à la fois intra-articulaire et péri-synoviale chez les patients atteints d'arthrose du genou : essai contrôlé randomisé, Arthrite Res Ther.
Pedersen BK, février M., 2005, Interleukine-6 dérivée des muscles - un lien possible entre le muscle squelettique, le tissu adipeux, le foie et le cerveau, Brain Behav Immun.
Pedersen BK, 2006, L'effet anti-inflammatoire de l'exercice : son rôle dans le contrôle du diabète et des maladies cardiovasculaires, Essais Biochem.
Pedersen BK. 2009, Le malaise de l'inactivité physique - et le rôle du muscle myokinésine - discussion croisée des graisses., J Physiol.
Pedersen BK., 2011, Les myokines induites par l'exercice et leur rôle dans les maladies chroniques.
Cerveau Comportement Immun.