Les co-régulateurs transcriptionnels PGC-1alpha et PGC-1beta sont connus pour leur implication dans le métabolisme énergétique. Alors que PGC-1alpha est déjà très étudié, peu de données sur le rôle physiopathologique de PGC-1beta sont disponibles. L'équipe de Daniel Metzger à l'Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire, est parvenue à inactiver spécifiquement PGC-1beta dans les fibres musculaires de souris adultes. Ceci a permis de démonter, en collaboration avec les équipes de Bernard Geny à l'université de Strasbourg et Arnaud Ferry à l'université Paris-Descartes, que PGC-1beta est essentiel pour une activité mitochondriale optimale dans ces cellules. Cette étude est publiée dans la revue
Nature Communications.
Figure: Schéma des fonctions et actions de PGC-1beta dans un muscle et de sa participation dans la performance musculaire.
© Daniel Metzger Les muscles ont besoin de beaucoup d'énergie pour assurer leurs fonctions. La majeure partie de cette énergie est produite dans des organites cellulaires spécialisés, les mitochondries. Ces dernières, présentes en grand nombre dans les cellules musculaires, utilisent l'oxygène pour transformer l'énergie contenue dans les sucres et les graisses en ATP. Cette molécule est essentielle pour générer les contractions musculaires.
Les co-régulateurs PGC-1alpha et PGC-1beta sont impliqués dans la biogenèse des mitochondries et le métabolisme énergétique. Dans certaines cellules, l'action de l'un peut compenser la perte ou la diminution de l'autre. Alors que les rôles physiopathologiques de PGC-1alpha dans le muscle sont assez bien définis, ceux de PGC-1beta restaient à ce jour largement incompris.
L'équipe de Daniel Metzger est parvenue à inactiver PGC-1beta sélectivement dans les fibres musculaires de souris adultes, évitant ainsi une compensation par PGC-1alpha pouvant se mettre en place durant la formation des muscles. L'étude réalisée en collaboration avec les équipes de Bernard Geny et Arnaud Ferry montre que PGC-1beta coordonne l'expression de nombreuses protéines impliquées dans la structure et la fonction des mitochondries. Il participe également à leur détoxification, en éliminant efficacement les dérivés réactifs de l'oxygène générés. Par conséquent, en absence de PGC-1beta, bien que le nombre de mitochondries reste inchangé, celles-ci présentent des anomalies structurales et fonctionnelles diminuant leurs performances.
PGC-1beta est ainsi un facteur essentiel pour l'activité optimale des muscles. Cependant, les niveaux de ce co-régulateur diminuent avec l'âge dans ce tissu, induisant des faiblesses musculaires. Comme son expression peut être induite par les polyphénols, présents notamment dans le vin rouge, ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour prévenir et ralentir certaines déficiences musculaires dues à des dysfonctionnements mitochondriaux ou au vieillissement.