Connexion cachée découverte : de nouvelles recherches relient l'inflammation cérébrale à la fatigue musculaire

Des chercheurs de l’Université de Washington ont découvert qu’une inflammation cérébrale peut provoquer un dysfonctionnement musculaire en libérant une protéine qui se déplace vers les muscles, altérant ainsi leur fonction. Lors d’expériences avec des mouches des fruits et des souris, ils ont découvert que cette protéine réduit la production d’énergie dans les mitochondries musculaires. La recherche a également identifié des moyens possibles de bloquer ce processus, ce qui pourrait aider à traiter ou à prévenir la fonte musculaire dans des conditions telles que les infections bactériennes, la maladie d’Alzheimer et le long COVID. Crédit : SciTechDaily

Une étude révèle que l’inflammation cérébrale entraîne la libération d’une protéine qui altère la fonction musculaire, suggérant des traitements potentiels contre la fatigue musculaire associée à des maladies comme la maladie d’Alzheimer et le COVID long.

On sait que les infections et les maladies neurodégénératives provoquent une inflammation du cerveau. Cependant, les patients souffrant d’inflammation cérébrale développent souvent des problèmes musculaires apparemment indépendants du système nerveux central.

Aujourd'hui, des chercheurs de la faculté de médecine de l'université de Washington à Saint-Louis ont découvert que l'inflammation cérébrale libère une protéine spécifique qui se déplace du cerveau vers les muscles, provoquant un déclin de la fonction musculaire. L'étude, menée auprès de mouches des fruits et de souris, a également identifié des moyens de bloquer ce processus. Cela pourrait avoir des implications significatives dans le traitement ou la prévention de la fonte musculaire souvent observée dans les maladies inflammatoires telles que les infections bactériennes, la maladie d’Alzheimer et la COVID longue.

"Nous souhaitons comprendre la fatigue musculaire très profonde associée à certaines maladies courantes", a déclaré l'auteur principal Aaron Johnson, PhD, professeur agrégé de biologie du développement. « Notre étude suggère que lorsque nous tombons malades, les protéines messagères du cerveau voyagent dans la circulation sanguine et réduisent les niveaux d’énergie dans les muscles squelettiques. C’est plus qu’un manque de motivation pour bouger parce qu’on ne se sent pas bien. Ces processus réduisent les niveaux d’énergie dans les muscles squelettiques, diminuant ainsi la capacité de bouger et de fonctionner normalement.

Dans leur étude, récemment publiée dans Science Immunology, les chercheurs ont étudié les effets de l’inflammation cérébrale sur la fonction musculaire en modélisant trois maladies : une infection bactérienne à E. coli, une infection virale par le SRAS-CoV-2 et la maladie d’Alzheimer. Lorsque le cerveau est exposé à des protéines inflammatoires caractéristiques de ces maladies, des produits chimiques nocifs appelés espèces réactives de l’oxygène s’accumulent. Les espèces réactives de l’oxygène amènent les cellules cérébrales à produire une molécule immunitaire appelée interleukine-6 ​​(IL-6), qui se déplace dans tout le corps via la circulation sanguine. Les chercheurs ont découvert que l’IL-6 chez la souris – et la protéine correspondante chez les mouches des fruits – réduisaient la production d’énergie dans les mitochondries musculaires, les usines énergétiques des cellules.

Une recherche de la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis révèle comment l’inflammation cérébrale déclenche une faiblesse musculaire extrême dans plusieurs maladies, notamment les infections virales, les infections bactériennes et la maladie d’Alzheimer. Les muscles des mouches des fruits sont représentés ; la coloration violette mesure la capacité des mitochondries des cellules musculaires à produire de l'énergie. À gauche se trouve un muscle sain et à droite un muscle exposé à l’IL-6, une molécule immunitaire produite par le cerveau en réponse à des infections ou à une maladie chronique. Crédit : Shuo Yang

"Les mouches et les souris qui avaient des protéines associées au COVID dans le cerveau ont montré une fonction motrice réduite – les mouches n'ont pas grimpé aussi bien qu'elles auraient dû, et les souris n'ont pas couru aussi bien ou autant que les souris témoins", a déclaré Johnson. . « Nous avons observé des effets similaires sur la fonction musculaire lorsque le cerveau était exposé à des protéines associées aux bactéries et à la protéine bêta-amyloïde de la maladie d’Alzheimer. Nous constatons également que cet effet peut devenir chronique. Même si une infection est rapidement éliminée, la performance musculaire réduite persiste plusieurs jours de plus dans nos expériences.

Johnson, ainsi que ses collaborateurs de l'Université de Floride et le premier auteur Shuo Yang, PhD – qui a effectué ce travail en tant que chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Johnson – font valoir que les mêmes processus sont probablement pertinents chez les humains. Par exemple, la méningite bactérienne du cerveau est connue pour augmenter les niveaux d’IL-6 et peut être associée à des problèmes musculaires chez certains patients. Parmi les patients atteints de COVID-19, des protéines inflammatoires du SRAS-CoV-2 ont été découvertes dans le cerveau lors de l’autopsie, et de nombreux patients atteints de longue durée de COVID signalent une fatigue extrême et une faiblesse musculaire, même longtemps après la disparition de l’infection initiale. Les patients atteints de la maladie d’Alzheimer présentent également une augmentation des taux d’IL-6 dans le sang ainsi qu’une faiblesse musculaire.