La stimulation électrique de myotubes humains en culture : mise en point de protocoles visant à simuler des exercices d’endurance et de résistance in vitro.

La recherche sur des modèles in vitro présente entre autres comme avantage de réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire et de pouvoir aisément manipuler génétiquement les cellules. L’ « Electrical Pulse Stimulation » (EPS) est une technique qui appliquée à des myotubes différenciés, est capable mimer la contraction musculaire comme lors d’un exercice physique. Néanmoins, l’inadéquation entre les protocoles d’EPS et la réalité physiologique sont interpellant. Le but du travail exploratoire qui a servi de base à ce mémoire était d’envisager de créer des protocoles de stimulation sur myotubes humains, qui miment des réalités physiologiques in vivo et qui induisent des adaptations moléculaires similaires. Nous avons utilisé deux protocoles l’un pour mimer un exercice d’endurance en nous inspirant du pattern de recrutement musculaire lors d’un exercice de pédalage (10Hz ; 15V ; 2ms ; 1 seconde de contraction – 1 seconde d’inactivité ; 2h à 24h), et l’autre pour mimer un exercice de résistance en nous inspirant du pattern de recrutement lors d’un soulevé d’haltères (50Hz ; 15V ; 2ms ; 5 séries de 15 répétitions avec 2 minutes entre les séries). Notre protocole d’endurance a été capable d’augmenter la phosphorylation de l’AMPK en 39%, ce qui est observé in vivo après un exercice de haute intensité ou de très longue durée. Notre protocole de résistance a augmenté la phosphorylation de S6 de 6,5 fois, comme observé au cours de la récupération suite à un tel exercice. Nous n’avons pas observé de modification de l’état de phosphorylation de ULK1, un régulateur de l’initiation de l’autophagie. Cette étude a testé pour la première fois des protocoles d’EPS plus physiologiques que ceux habituellement proposés dans la littérature. Si des adaptations moléculaires similaires à celles induites par l’exercice physique ont été observées, les protocoles doivent encore améliorés, par exemple en adaptant le milieu environnant aux conditions d’exercice. Ceci pourrait être réalisé en utilisant un sérum préparé à partir d’un échantillon sanguin prélevé chez un sujet après un exercice.