Le sport provoque des milliers d'altérations moléculaires

[Nutrimuscle-Conseils]

Molecular Choreography of Acute Exercise
Kévin Contrepois cell. 2020.04.043

Highlights
• Time-series analysis reveals an orchestrated molecular choreography of exercise
• Multi-level omic associations identify key biological processes of peak VO 2
• Prediction models highlight resting blood biomarkers of fitness
• Exercise omics provides insights into the pathophysiology of insulin resistance

Acute physical activity leads to several changes in metabolic, cardiovascular, and immune pathways. Although studies have examined selected changes in these pathways, the system-wide molecular response to an acute bout of exercise has not been fully characterized. We performed longitudinal multi-omic profiling of plasma and peripheral blood mononuclear cells including metabolome, lipidome, immunome, proteome, and transcriptome from 36 well-characterized volunteers, before and after a controlled bout of symptom-limited exercise.

Time-series analysis revealed thousands of molecular changes and an orchestrated choreography of biological processes involving energy metabolism, oxidative stress, inflammation, tissue repair, and growth factor response, as well as regulatory pathways. Most of these processes were dampened and some were reversed in insulin-resistant participants. Finally, we discovered biological pathways involved in cardiopulmonary exercise response and developed prediction models revealing potential resting blood-based biomarkers of peak oxygen consumption.

[Nutrimuscle-Conseils]

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Chorégraphie moléculaire de l'exercice aigu
Cellule Kévin Contrepois. 2020.04.043

Points forts
• L'analyse des séries chronologiques révèle une chorégraphie moléculaire orchestrée de l'exercice
• Les associations omiques à plusieurs niveaux identifient les processus biologiques clés du pic de VO 2
• Les modèles de prédiction mettent en évidence les biomarqueurs sanguins de la condition physique au repos
• L'exercice omique donne un aperçu de la physiopathologie de la résistance à l'insuline

L'activité physique aiguë entraîne plusieurs changements dans les voies métaboliques, cardiovasculaires et immunitaires. Bien que des études aient examiné certains changements dans ces voies, la réponse moléculaire à l'échelle du système à un accès aigu à l'exercice n'a pas été entièrement caractérisée. Nous avons effectué le profilage multi-omique longitudinal des cellules mononucléaires du plasma et du sang périphérique, y compris le métabolome, le lipidome, l'immunome, le protéome et le transcriptome de 36 volontaires bien caractérisés, avant et après une période contrôlée d'exercice limité aux symptômes.

L'analyse des séries chronologiques a révélé des milliers de changements moléculaires et une chorégraphie orchestrée des processus biologiques impliquant le métabolisme énergétique, le stress oxydatif, l'inflammation, la réparation des tissus et la réponse des facteurs de croissance, ainsi que des voies de régulation. La plupart de ces processus ont été amortis et certains ont été inversés chez les participants résistants à l'insuline. Enfin, nous avons découvert des voies biologiques impliquées dans la réponse à l'exercice cardiopulmonaire et développé des modèles de prédiction révélant des biomarqueurs sanguins potentiels au repos d'une consommation maximale d'oxygène