L’exercice induit un remodelage oxydatif du muscle squelettique caractérisé par une augmentation du nombre de fibres oxydatives et de capillaires sanguins. Chez la souris, l’activation ou la surexpression « muscle spécifique » de PPARβ (Peroxisome Proliferator-Activated Receptor beta) donne lieu aux mêmes modifications. Chez les animaux traités avec un agoniste de PPARβ ce remodelage est extrêmement rapide puisque terminé en 48 heures. Nos travaux récents montrent que dans ce laps de temps, le remodelage musculaire s’accompagne, comme chez les individus entrainés, d’une augmentation de la densité myonucléaire et d’un changement de la composition trimérique de l’AMPK (AMP-activated protein kinase).

La densité myonucléaire a été mesurée chez des souris transgéniques qui sur-expriment ou non PPARβ spécifiquement au niveau musculaire, ainsi que chez des souris traitées ou non avec du GW0742, activateur spécifique de PPARβ. Les niveaux d’expression des sous-unités de l’AMPK ont été analysés par PCR quantitative et par western blot. Les effets de l’entraînement et du jeûne, ont également été analysés.

Nous montrons d’une part que l’activation pharmacologique de PPARβ provoque une accrétion myonucléaire rapide et massive (+20 % après 48h), qui semble résulter de la fusion de précurseurs musculaires pré-existant avec les fibres musculaires. D’autre part, l’activation de PPARβ induit, in vivo et in cellulo, une diminution (- 50 %) rapide (2h) et soutenue (48h) de l’expression de l’AMPKγ3, sous-unité de l’AMPK exprimée uniquement au niveau musculaire. L’augmentation de la densité myonucléaire et la diminution de l’expression de l’AMPK γ 3 sont aussi retrouvées dans les muscles de souris surexprimant PPARβ.

Conclusion : La rapidité remarquable de tous ces événements chez des souris traitées avec un agoniste spécifique de PPARβ témoigne de l’extrême flexibilité du muscle squelettique tant au niveau structural que métabolique. L’importante accrétion myonucléaire et les modifications de la composition de l’AMPK peuvent expliquer en partie la reprogrammation des fibres.