Comment le sport booste l'immunité des seniors?

[Nutrimuscle-Conseils]

A mechanosensitive peri-arteriolar niche for osteogenesis and lymphopoiesis
Bo Shen Nature volume 591, pages438–444 (2021)

Stromal cells in adult bone marrow that express leptin receptor (LEPR) are a critical source of growth factors, including stem cell factor (SCF), for the maintenance of haematopoietic stem cells and early restricted progenitors1,2,3,4,5,6. LEPR+ cells are heterogeneous, including skeletal stem cells and osteogenic and adipogenic progenitors7,8,9,10,11,12, although few markers have been available to distinguish these subsets or to compare their functions.

Here we show that expression of an osteogenic growth factor, osteolectin13,14, distinguishes peri-arteriolar LEPR+ cells poised to undergo osteogenesis from peri-sinusoidal LEPR+ cells poised to undergo adipogenesis (but retaining osteogenic potential). Peri-arteriolar LEPR+osteolectin+ cells are rapidly dividing, short-lived osteogenic progenitors that increase in number after fracture and are depleted during ageing. Deletion of Scf from adult osteolectin+ cells did not affect the maintenance of haematopoietic stem cells or most restricted progenitors but depleted common lymphoid progenitors, impairing lymphopoiesis, bacterial clearance, and survival after acute bacterial infection. Peri-arteriolar osteolectin+ cell maintenance required mechanical stimulation.

Voluntary running increased, whereas hindlimb unloading decreased, the frequencies of peri-arteriolar osteolectin+ cells and common lymphoid progenitors. Deletion of the mechanosensitive ion channel PIEZO1 from osteolectin+ cells depleted osteolectin+ cells and common lymphoid progenitors.

These results show that a peri-arteriolar niche for osteogenesis and lymphopoiesis in bone marrow is maintained by mechanical stimulation and depleted during ageing.

[Nutrimuscle-Conseils]

Is mechanical loading essential for exercise to preserve the aging immune system?
Richard J. Simpson Immunity & Ageing volume 18, Article number: 26 (2021)

Exercise improves all aspects of health, including immunity. It is well known that exercise at a level consistent with most national physical activity guidelines can improve immune responses to vaccination, lower the incidence of infection and latent viral reactivation, lower chronic low-grade inflammation, and is associated with a reduction in many hallmark features of an aging immune system, especially in older adults [1]. The lymphoid compartment is particularly susceptible to age-related changes and also appears to be most responsive to exercise. For instance, the blood T-cell compartment in physically active compared to sedentary older adults express fewer markers of differentiation and exhaustion and have higher numbers and proportions of naïve T-cells. Moreover, T-cells (particularly CD8+ T-cells) from those who are physically active have an enhanced ability to secrete IL-2 and proliferate in response to antigenic stimulation, while NK-cells in those who are physically active have an increased ability to secrete effector cytokines and perform anti-tumor cytotoxic functions [1]. While the beneficial effects of exercise on immunity are apparent, details of the mechanisms responsible have remained opaque. We do know that exercise evokes the release of several cytokines from contracting skeletal muscle (i.e. ‘myokines’) that can have a direct impact on the peripheral lymphoid compartment. For instance, IL-7 is released from muscle during exercise which can, in turn, help preserve thymic mass and T-cell production to potentially help sustain the naïve T-cell compartment with advancing age. Similarly, IL-15 released by muscle can maintain peripheral T-cell and NK-cell numbers and enhance NK-cell cytotoxicity and cytokine secretion. While these links between exercise-released myokines and immune maintenance are intuitive and have been demonstrated in cross-sectional studies, they have yet to be tested mechanistically [1]. Furthermore, the optimal exercise prescription/dose as a function of the FITT (frequency, intensity, time and type) criteria and principles of exercise training (e.g. overload, progression) required to evoke positive changes in immunity remain elusive.

A recent study in mice by Shen et al. indicates that the positive effects of exercise on immunity could be due to an enhanced production of common lymphoid progenitors (CLPs) facilitated by mechanical loading [2]. The authors showed that bone marrow stromal cells expressing the leptin receptor and osteolectin (an osteogenic growth factor) also express PIEZO1, a mechanoreceptor triggering stem cell factor production by osteogenic progenitors, which in turn helps maintain CLPs. Deleting PIEZO1 from osteolectin+ cells depleted osteolectin+ cells and CLPs. The authors further showed that deleting stem cell factor (SCF) - a critical growth factor for the maintenance of hematopoietic stem cells and early restricted progenitors - from osteolectin+ cells did not affect hematopoietic stem cells or most restricted progenitors, but did deplete CLPs and impaired lymphopoiesis, bacterial clearance and survival following acute bacterial infection. Leptin receptor+ osteolectin+ cells are osteogenic progenitors that are short lived and divide rapidly, decreasing in number with age and increasing in number after fracture. With this in mind, Shen et al. found that voluntary wheel running increased the frequencies of peri-arteriolar osteolectin+ cells and CLPs, whereas hindlimb suspension (a common rodent model of mechanical unloading) decreased the numbers of these cells. Collectively, their results show that a peri-arteriolar bone marrow niche for osteogenesis and lymphopoieses is depleted during aging, essential for resolving bacterial infections, and maintained by mechanical loading provided by exercise.

Shen et al. have shed light on a potential mechanism by which exercise can preserve immunity during aging. A longstanding hypothesis in the exercise immunology literature is that the peripheral naïve T-cell compartment is better preserved in those who are physically active due to exercise evoking selective apoptosis of terminally differentiated/exhausted T-cells, leaving ‘space’ for the production of new recruits by hematopoiesis and thymopoeisis [3]. Indeed, the adoptive transfer of exercise-induced apoptotic lymphocytes in mice has been shown to evoke a bone marrow response to produce new progenitor cells, and the findings reported by Shen et al. that running exercise in mice increases the production of CLPs provides further support for this hypothesis. Moreover, hematopoiesis is skewed away from the production of lymphoid cells and towards myeloid cells in older animals and humans, with potential clinical consequences [4]. Whether or not exercise training can mitigate the effects of aging on myeloid skewing could have important implications for immune health in older adults and should be experimentally tested.

The findings by Shen et al. that mechanical loading and unloading evoked divergent effects on the frequencies of osteolectin+ cells and CLPs has opened a new line of mechanistic enquiry. If mechanical load is the major ingredient by which exercise promotes lymphopoieses then this would raise a number of questions regarding the type of exercise that should be performed to best optimize immunity. For instance, perhaps high load bearing exercises such as running and weight training could be a better stimulus to promote lymphopoieses and prevent myeloid skewing than low load bearing exercises like cycling or swimming. This question could be addressed through randomized clinical trials in older adults involving different modes of exercise training. As a human model of mechanical unloading, the effects of exercise training on hematopoiesis in microgravity could be determined in astronauts onboard the International Space Station (ISS). Space travel is known to evoke immune dysregulation and lead to the frequent reactivation of latent herpesviruses including CMV and EBV, as well as VZV. It was shown recently that physical fitness (both cardiorespiratory and muscular endurance) protected ISS crewmembers from latent viral reactivation, particularly if the astronauts engaged in enough exercise in orbit to prevent physical deconditioning on return to Earth [5].

Finally, there is a need to determine how the production of CLPs with exercise influences the overall function of the peripheral lymphoid compartment. Certainly, increased CLP production could help prevent the aforementioned myeloid skewing and maintain the frequency and diversity of the naïve T-cell compartment, but a key benefit of exercise on the immune response is the frequent mobilization and redistribution of effector lymphocytes that occurs with every bout. NK-cells and CD8+ T-cells mobilized with exercise have been shown to augment immune surveillance and these mobilized cells have been shown to infiltrate tumors to inhibit tumor growth in several murine cancer models [6]. This response is critically dependent on the actions of catecholamines binding to beta-2 adrenergic receptors on the effector lymphocytes. Lymphocyte adrenergic receptor density and sensitivity declines with age, perhaps explaining why older adults do not redeploy as many effector lymphocytes with exercise compared to their younger counterparts. This may mean older adults having less of an exercise benefit with regards to immune surveillance due to adrenergic receptor desensitization. Whether or not replenishment of the peripheral T-cell compartment by CLPs due to load bearing exercise will result in more effector lymphocytes that are capable of responding to catecholamines is not known. These novel findings by Shen et al. may help us unravel new mechanisms by which exercise appears to preserve the aging immune system.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Une niche péri-artériolaire mécanosensible pour l'ostéogenèse et la lymphopoïèse
Bo Shen Nature volume 591, pages 438-444 (2021)

Les cellules stromales de la moelle osseuse adulte qui expriment le récepteur de la leptine (LEPR) sont une source critique de facteurs de croissance, y compris le facteur de cellules souches (SCF), pour le maintien des cellules souches hématopoïétiques et des progéniteurs restreints précoces1,2,3,4,5,6 . Les cellules LEPR+ sont hétérogènes, y compris les cellules souches squelettiques et les progéniteurs ostéogéniques et adipogènes7,8,9,10,11,12, bien que peu de marqueurs aient été disponibles pour distinguer ces sous-ensembles ou pour comparer leurs fonctions.

Ici, nous montrons que l'expression d'un facteur de croissance ostéogénique, l'ostéolectine13,14, distingue les cellules LEPR+ péri-artériolaires prêtes à subir une ostéogenèse des cellules LEPR+ péri-sinusoïdales prêtes à subir une adipogenèse (mais conservant un potentiel ostéogénique). Les cellules péri-artériolaires LEPR+ostéolectine+ sont des progéniteurs ostéogéniques de courte durée à division rapide qui augmentent en nombre après fracture et s'épuisent au cours du vieillissement. La suppression de Scf des cellules ostéolectine+ adultes n'a pas affecté le maintien des cellules souches hématopoïétiques ou de la plupart des progéniteurs restreints, mais a épuisé les progéniteurs lymphoïdes communs, altérant la lymphopoïèse, la clairance bactérienne et la survie après une infection bactérienne aiguë. Le maintien des cellules ostéolectine+ péri-artériolaire nécessitait une stimulation mécanique.

La course volontaire a augmenté, tandis que le déchargement des membres postérieurs a diminué, les fréquences des cellules ostéolectine+ péri-artériolaires et des progéniteurs lymphoïdes communs. La suppression du canal ionique mécanosensible PIEZO1 des cellules ostéolectine+ a appauvri les cellules ostéolectine+ et les progéniteurs lymphoïdes communs.

Ces résultats montrent qu'une niche péri-artériolaire pour l'ostéogenèse et la lymphopoïèse dans la moelle osseuse est maintenue par stimulation mécanique et s'appauvrit au cours du vieillissement

La charge mécanique est-elle essentielle à l'exercice pour préserver le système immunitaire vieillissant ?
Richard J. Simpson Immunity & Aging volume 18, Numéro d'article : 26 (2021)

L'exercice améliore tous les aspects de la santé, y compris l'immunité. Il est bien connu que l'exercice à un niveau conforme à la plupart des directives nationales en matière d'activité physique peut améliorer les réponses immunitaires à la vaccination, réduire l'incidence d'infection et de réactivation virale latente, réduire l'inflammation chronique de bas grade et est associé à une réduction de nombreuses caractéristiques caractéristiques. d'un système immunitaire vieillissant, en particulier chez les personnes âgées [1]. Le compartiment lymphoïde est particulièrement sensible aux changements liés à l'âge et semble également être le plus sensible à l'exercice. Par exemple, le compartiment sanguin des lymphocytes T chez les personnes âgées physiquement actives par rapport aux personnes âgées sédentaires exprime moins de marqueurs de différenciation et d'épuisement et a un nombre et des proportions plus élevés de lymphocytes T naïfs. De plus, les cellules T (en particulier les cellules T CD8+) de ceux qui sont physiquement actifs ont une capacité accrue à sécréter de l'IL-2 et à proliférer en réponse à une stimulation antigénique, tandis que les cellules NK de ceux qui sont physiquement actifs ont une capacité accrue à sécrètent des cytokines effectrices et remplissent des fonctions cytotoxiques antitumorales [1]. Alors que les effets bénéfiques de l'exercice sur l'immunité sont évidents, les détails des mécanismes responsables sont restés opaques. Nous savons que l'exercice provoque la libération de plusieurs cytokines par la contraction des muscles squelettiques (c'est-à-dire les « myokines ») qui peuvent avoir un impact direct sur le compartiment lymphoïde périphérique. Par exemple, l'IL-7 est libérée du muscle pendant l'exercice, ce qui peut, à son tour, aider à préserver la masse thymique et la production de cellules T pour potentiellement aider à maintenir le compartiment naïf des cellules T avec l'âge. De même, l'IL-15 libérée par le muscle peut maintenir le nombre de cellules T et NK périphériques et améliorer la cytotoxicité des cellules NK et la sécrétion de cytokines. Bien que ces liens entre les myokines libérées par l'exercice et le maintien immunitaire soient intuitifs et aient été démontrés dans des études transversales, ils n'ont pas encore été testés mécaniquement [1]. De plus, la prescription/dose d'exercice optimale en fonction des critères FITT (fréquence, intensité, durée et type) et des principes d'entraînement physique (par exemple surcharge, progression) requis pour provoquer des changements positifs de l'immunité restent insaisissables.

Une étude récente chez la souris par Shen et al. indique que les effets positifs de l'exercice sur l'immunité pourraient être dus à une production accrue de progéniteurs lymphoïdes communs (CLP) facilitée par une charge mécanique [2]. Les auteurs ont montré que les cellules stromales de la moelle osseuse exprimant le récepteur de la leptine et l'ostéolectine (un facteur de croissance ostéogénique) expriment également PIEZO1, un mécanorécepteur déclenchant la production de facteurs de cellules souches par les progéniteurs ostéogéniques, qui à son tour aide à maintenir les CLP. La suppression de PIEZO1 des cellules ostéolectine+ a appauvri les cellules ostéolectine+ et les CLP. Les auteurs ont en outre montré que la suppression du facteur de cellules souches (SCF) - un facteur de croissance critique pour le maintien des cellules souches hématopoïétiques et des premiers progéniteurs restreints - des cellules ostéolectine+ n'affectait pas les cellules souches hématopoïétiques ou la plupart des progéniteurs restreints, mais appauvrissait les CLP et altère la lymphopoïèse. , la clairance bactérienne et la survie après une infection bactérienne aiguë. Les cellules récepteurs de la leptine + ostéolectine + sont des progéniteurs ostéogéniques qui ont une courte durée de vie et se divisent rapidement, leur nombre diminuant avec l'âge et augmentant après la fracture. Dans cet esprit, Shen et al. ont constaté que la course volontaire des roues augmentait la fréquence des cellules ostéolectine+ péri-artériolaires et des CLP, tandis que la suspension des membres postérieurs (un modèle courant de déchargement mécanique chez les rongeurs) diminuait le nombre de ces cellules. Collectivement, leurs résultats montrent qu'une niche de moelle osseuse péri-artériolaire pour l'ostéogenèse et les lymphopoïèses est épuisée au cours du vieillissement, essentielle pour résoudre les infections bactériennes, et maintenue par la charge mécanique fournie par l'exercice.

Shen et al. ont mis en lumière un mécanisme potentiel par lequel l'exercice peut préserver l'immunité pendant le vieillissement. Une hypothèse de longue date dans la littérature sur l'immunologie de l'exercice est que le compartiment naïf périphérique des cellules T est mieux préservé chez ceux qui sont physiquement actifs en raison de l'exercice évoquant l'apoptose sélective des cellules T différenciées/épuisées en phase terminale, laissant un « espace » pour la production de nouveaux recrues par hématopoïèse et thymopoïèse [3]. En effet, il a été démontré que le transfert adoptif de lymphocytes apoptotiques induits par l'exercice chez la souris provoque une réponse de la moelle osseuse pour produire de nouvelles cellules progénitrices, et les résultats rapportés par Shen et al. que l'exercice de course chez la souris augmente la production de CLP fournit un soutien supplémentaire à cette hypothèse. De plus, l'hématopoïèse est biaisée de la production de cellules lymphoïdes vers les cellules myéloïdes chez les animaux plus âgés et les humains, avec des conséquences cliniques potentielles [4].

Le fait que l'entraînement physique puisse ou non atténuer les effets du vieillissement sur l'asymétrie myéloïde pourrait avoir des implications importantes pour la santé immunitaire des personnes âgées et devrait être testé expérimentalement.

Les conclusions de Shen et al. que le chargement et le déchargement mécaniques ont évoqué des effets divergents sur les fréquences des cellules ostéolectine + et des CLP a ouvert une nouvelle ligne de recherche mécaniste. Si la charge mécanique est l'ingrédient principal par lequel l'exercice favorise les lymphopoïèses, cela soulèverait un certain nombre de questions concernant le type d'exercice à effectuer pour optimiser au mieux l'immunité. Par exemple, des exercices à forte charge comme la course à pied et la musculation pourraient être un meilleur stimulus pour promouvoir les lymphopoïèses et prévenir la déformation myéloïde que les exercices à faible charge comme le vélo ou la natation. Cette question pourrait être abordée par des essais cliniques randomisés chez des personnes âgées impliquant différents modes d'entraînement physique. En tant que modèle humain de déchargement mécanique, les effets de l'entraînement physique sur l'hématopoïèse en microgravité pourraient être déterminés chez les astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Les voyages dans l'espace sont connus pour évoquer un dérèglement immunitaire et conduire à la réactivation fréquente d'herpèsvirus latents, notamment le CMV et l'EBV, ainsi que le VZV. Il a été montré récemment que la forme physique (à la fois cardiorespiratoire et endurance musculaire) protégeait les membres d'équipage de l'ISS d'une réactivation virale latente, en particulier si les astronautes faisaient suffisamment d'exercice en orbite pour éviter un déconditionnement physique au retour sur Terre [5].

Enfin, il est nécessaire de déterminer comment la production de CLP avec l'exercice influence la fonction globale du compartiment lymphoïde périphérique. Certes, une production accrue de CLP pourrait aider à prévenir le biais myéloïde susmentionné et à maintenir la fréquence et la diversité du compartiment des lymphocytes T naïfs, mais un avantage clé de l'exercice sur la réponse immunitaire est la mobilisation et la redistribution fréquentes des lymphocytes effecteurs qui se produisent à chaque combat. . Il a été démontré que les cellules NK et les cellules T CD8+ mobilisées avec l'exercice augmentent la surveillance immunitaire et il a été démontré que ces cellules mobilisées infiltrent les tumeurs pour inhiber la croissance tumorale dans plusieurs modèles de cancer murin [6]. Cette réponse dépend de manière critique des actions des catécholamines se liant aux récepteurs bêta-2 adrénergiques sur les lymphocytes effecteurs. La densité et la sensibilité des récepteurs adrénergiques lymphocytaires diminuent avec l'âge, ce qui explique peut-être pourquoi les adultes plus âgés ne redéployent pas autant de lymphocytes effecteurs avec l'exercice que leurs homologues plus jeunes. Cela peut signifier que les personnes âgées bénéficient moins de l'exercice en ce qui concerne la surveillance immunitaire en raison de la désensibilisation des récepteurs adrénergiques. On ne sait pas si la reconstitution du compartiment périphérique des cellules T par les CLP en raison de l'exercice de charge entraînera davantage de lymphocytes effecteurs capables de répondre aux catécholamines. Ces nouvelles découvertes de Shen et al. peut nous aider à découvrir de nouveaux mécanismes par lesquels l'exercice semble préserver le système immunitaire vieillissant.

[Nutrimuscle-Conseils]

Serum levels of C-Terminal Telopeptide (CTX) are Associated with Muscle Function in Community-Dwelling Older Adults
Ben Kirk, The Journals of Gerontology: Series A, Volume 77, Issue 10, October 2022, Pages 2085–2092,

Background
Markers of bone metabolism have been associated with muscle mass and function. Whether serum cross-linked C-terminal telopeptides of type I collagen (CTX) is also associated with these measures in older adults remains unknown.

Methods
In community-dwelling older adults at high risk of falls and fractures, serum CTX (biochemical immunoassays) was used as the exposure, while appendicular lean mass (dual-energy x-ray absorptiometry) and muscle function (grip strength [hydraulic dynamometer], short physical performance battery [SPPB], gait speed, sit-to-stand, balance, Timed Up and Go [TUG]) were used as outcomes. Potential covariates including demographic, lifestyle, and clinical factors were considered in statistical models. Areas under the receiver operating characteristic (ROC) curves were calculated for significant outcomes.

Results
Two hundred and ninety-nine older adults (median age: 79 years, interquartile range: 73, 84; 75.6% women) were included. In multivariable models, CTX was negatively associated with SPPB (β = 0.95, 95% confidence interval [CI]: 0.92, 0.98) and balance (β = 0.92, 0.86, 0.99) scores, and positively associated with sit-to-stand (β = 1.02, 95% CI: 1.00, 1.05) and TUG (β = 1.03, 95% CI: 1.00, 1.05). Trend line for gait speed (β = 0.99, 95% CI: 0.98, 1.01) was in the hypothesized direction but did not reach significance. Area under the ROC curves showed low diagnostic power (<0.7) of CTX in identifying poor muscle function (SPPB: 0.63; sit-to-stand: 0.64; TUG: 0.61).

Conclusions
In older adults, higher CTX levels were associated with poorer lower-limb muscle function (but showed poor diagnostic power for these measures). These clinical data build on the biomedical link between bone and muscle.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Les taux sériques de télopeptide C-terminal (CTX) sont associés à la fonction musculaire chez les personnes âgées vivant dans la communauté
Ben Kirk, The Journals of Gerontology: Series A, Volume 77, Issue 10, Octobre 2022, Pages 2085–2092,

Arrière plan
Des marqueurs du métabolisme osseux ont été associés à la masse et à la fonction musculaires. On ne sait pas si les télopeptides C-terminaux réticulés sériques du collagène de type I (CTX) sont également associés à ces mesures chez les personnes âgées.

Méthodes
Chez les personnes âgées vivant dans la communauté à haut risque de chutes et de fractures, le CTX sérique (dosages immunologiques biochimiques) a été utilisé comme exposition, tandis que la masse maigre appendiculaire (absorptiométrie à rayons X à double énergie) et la fonction musculaire (force de préhension [dynamomètre hydraulique], batterie de performance physique courte [SPPB], vitesse de marche, assis-debout, équilibre, Timed Up and Go [TUG]) ont été utilisés comme résultats. Les covariables potentielles, notamment les facteurs démographiques, de style de vie et cliniques, ont été prises en compte dans les modèles statistiques. Les aires sous les courbes des caractéristiques de fonctionnement du récepteur (ROC) ont été calculées pour les résultats significatifs.

Résultats
Deux cent quatre-vingt-dix-neuf personnes âgées (âge médian : 79 ans, intervalle interquartile : 73, 84 ; 75,6 % de femmes) ont été incluses. Dans les modèles multivariables, le CTX était négativement associé aux scores SPPB (β = 0,95, intervalle de confiance [IC] à 95 % : 0,92, 0,98) et à l'équilibre (β = 0,92, 0,86, 0,99), et positivement associé aux scores assis-debout ( β = 1,02, IC 95 % : 1,00, 1,05) et TUG (β = 1,03, IC 95 % : 1,00, 1,05). La ligne de tendance pour la vitesse de marche (β = 0,99, IC à 95 % : 0,98, 1,01) était dans la direction hypothétique, mais n'a pas atteint la signification. L'aire sous les courbes ROC a montré une faible puissance diagnostique (<0,7) du CTX pour identifier une mauvaise fonction musculaire (SPPB : 0,63 ; assis-debout : 0,64 ; TUG : 0,61).

conclusion
Chez les adultes plus âgés, des niveaux plus élevés de CTX étaient associés à une fonction musculaire des membres inférieurs plus faible (mais montraient une faible puissance diagnostique pour ces mesures). Ces données cliniques s'appuient sur le lien biomédical entre l'os et le muscle.

[Nutrimuscle-Conseils]

Moderate exercise induces trained immunity in macrophages
Mayoorey Murugathasan, Am J Physiol 24 JUL 2023

Despite its importance in protecting the host from infections and injury, excessive inflammation may lead to serious human diseases including autoimmune disorders, cardiovascular diseases, diabetes, and cancer.

Exercise is a known immunomodulator; however, whether exercise causes long-term changes in inflammatory responses and how these changes occur are lacking. Here, we show that chronic moderate-intensity training of mice leads to persistent metabolic rewiring and changes to chromatin accessibility in bone marrow-derived macrophages (BMDMs), which, in turn, tempers their inflammatory responses.

We show that BMDMs from exercised mice exhibited a decrease in lipopolysaccharide (LPS)-induced NF-κB activation and proinflammatory gene expression along with an increase in M2-like-associated genes when compared with BMDMs from sedentary mice. This was associated with improved mitochondrial quality and increased reliance on oxidative phosphorylation accompanied with reduced mitochondrial reactive oxygen species (ROS) production. Mechanistically, assay for transposase-accessible chromatin (ATAC)-seq analysis showed changes in chromatin accessibility of genes associated with inflammatory and metabolic pathways. Overall, our data suggest that chronic moderate exercise can influence the inflammatory responses of macrophages by reprogramming their metabolic and epigenetic landscape.

NEW & NOTEWORTHY In this study, we explain how long-term moderate exercise training can reduce inflammation in mouse macrophages by reprogramming the way they sense and respond to the presence of pathogens. We completed a thorough analysis and showed that these changes persist in macrophages because exercise improves the ability of cells to utilize oxygen without producing damaging compounds, and changes the way they access their DNA.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'exercice modéré induit une immunité entraînée chez les macrophages
Mayoorey Murugathasan, Am J Physiol 24 juillet 2023

Malgré son importance dans la protection de l'hôte contre les infections et les blessures, une inflammation excessive peut entraîner de graves maladies humaines, notamment des troubles auto-immuns, des maladies cardiovasculaires, le diabète et le cancer.

L'exercice est un immunomodulateur connu; cependant, on ne sait pas si l'exercice provoque des changements à long terme dans les réponses inflammatoires et comment ces changements se produisent. Ici, nous montrons que l'entraînement chronique d'intensité modérée des souris entraîne un recâblage métabolique persistant et des modifications de l'accessibilité de la chromatine dans les macrophages dérivés de la moelle osseuse (BMDM), ce qui, à son tour, tempère leurs réponses inflammatoires.

Nous montrons que les BMDM de souris exercées présentaient une diminution de l'activation de NF-κB induite par les lipopolysaccharides (LPS) et de l'expression des gènes pro-inflammatoires, ainsi qu'une augmentation des gènes associés à M2 par rapport aux BMDM de souris sédentaires. Cela a été associé à une qualité mitochondriale améliorée et à une dépendance accrue à la phosphorylation oxydative accompagnée d'une production réduite d'espèces réactives de l'oxygène mitochondrial (ROS). Mécaniquement, le dosage de la chromatine accessible à la transposase (ATAC)-seq a montré des changements dans l'accessibilité à la chromatine des gènes associés aux voies inflammatoires et métaboliques. Dans l'ensemble, nos données suggèrent que l'exercice modéré chronique peut influencer les réponses inflammatoires des macrophages en reprogrammant leur paysage métabolique et épigénétique.

NOUVEAU ET REMARQUABLE Dans cette étude, nous expliquons comment un entraînement physique modéré à long terme peut réduire l'inflammation des macrophages de souris en reprogrammant la façon dont ils détectent et réagissent à la présence d'agents pathogènes. Nous avons effectué une analyse approfondie et montré que ces changements persistent dans les macrophages car l'exercice améliore la capacité des cellules à utiliser l'oxygène sans produire de composés nocifs et modifie la façon dont elles accèdent à leur ADN.