Implication des mitochondries dans la biologie musculaire: un role cle au cours du developpement, de la croissance et de la fonte musculaire

Cette synthese concerne les recherches recemment effectuees a l'INRA sur le role des mitochondries dans la regulation du developpement, de la croissance et des proprietes du muscle des animaux d'elevage et dans le determinisme de la fonte musculaire au cours du vieillissement chez l'homme. La relation entre activite mitochondriale et developpement musculaire a ete confirmee. Au-dela de la relation entre metabolisme oxydatif, densite mitochondriale et type contractile des fibres, nous montrons que les caracteristiques intrinseques des organites different en fonction des isoformes de myosine presentes. Les mitochondries participent a la definition du type contractile et a la differenciation des myoblastes, via le dialogue mitochondries-noyau auquel participent trois genes cibles majeurs de l'organite : c-Myc (represseur), Calcineurine et myogenine (stimulateurs). L'importance de la voie d'action mitochondriale de la T3 pour la regulation de la mitochon-driogenese et de l'activite de l'organite est confirmee a la fois in vitro et in vivo. Aucune relation claire n'a ete mise en evidence entre la quantite de lipides intramusculaires (LIM), un determinant important de la qualite des viandes, et l'activite mitochondriale. La teneur en LIM semble davantage correlee avec la differenciation des adipocytes intramusculaires et l'importance des flux de lipides dans le muscle qu'avec une voie metabolique particuliere. Les proteines decouplantes, UCP2, UCP3 (chez le porc) et avUCP (chez le poulet) sont regulees differemment mais il reste difficile de conclure sur leur role physiologique. UCP3 et avUCPs sont des effecteurs importants de l'effet thermogenique de la T3 et pourraient jouer un role dans le controle du metabolisme basai, tandis qu'avUCP semble etre un regulateur metabolique majeur chez le poulet. Les travaux concernant l'activite mitochondriale en relation avec le vieillissement ont produit un certain nombre de resultats divergents par rapport a la litterature : absence d'accumulation de deletions de l'ADN mitochondrial et d'alteration de l'expression de genes mitochondriaux ou nucleaires avant un âge tres avance. Pourtant, la production mitochondriale d'H 2 O 2 augmente avec l'âge et le vieillissement accroit la sensibilite de la respiration mitochondriale au calcium, deux phenomenes susceptibles de participer a l'induction «facilitee» d'une mort cellulaire. En conclusion, que ce soit chez l'animal ou l'homme, les mitochondries musculaires participent a de nombreuses fonctions physiologiques en liaison avec leurs differentes activites biologiques.