De nouvelles recherches suggèrent que des récepteurs liés aux œstrogènes pourraient détenir la clé pour restaurer l’énergie musculaire et combattre la fatigue chez les personnes souffrant de troubles métaboliques. L’étude, menée par le Salk Institute, ouvre la voie à de potentielles thérapies ciblant ces récepteurs pour améliorer la fonction mitochondriale.
Environ une personne sur 5 000 naît avec des mitochondries défectueuses, ces minuscules structures en forme de haricot responsables de la production d’énergie au sein de nos cellules. De nombreux autres individus développent des dysfonctionnements métaboliques au fil du temps, souvent liés au vieillissement ou à des maladies telles que le cancer, la sclérose en plaques, les maladies cardiaques et la démence. Traiter ces troubles est complexe, mais les découvertes récentes de l’équipe du Salk Institute pourraient changer la donne.
Les scientifiques ont mis en évidence le rôle crucial des récepteurs liés aux œstrogènes dans le métabolisme des cellules musculaires, en particulier lors de l’activité physique. Lorsque les muscles sollicitent davantage d’énergie, ces récepteurs peuvent stimuler la production de mitochondries et améliorer leur efficacité énergétique. Cette capacité à augmenter le nombre de mitochondries, un processus appelé biogenèse mitochondriale, est essentielle pour maintenir l’endurance et la force.
L’étude, publiée le 12 mai 2025 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, indique qu’un médicament capable d’activer ces récepteurs pourrait aider à reconstituer les réserves d’énergie des personnes atteintes de dystrophie musculaire et d’autres maladies métaboliques.
« Les récepteurs liés aux œstrogènes sont très similaires aux récepteurs classiques des œstrogènes, mais leur fonction a longtemps été moins bien comprise », explique Ronald Evans, professeur et titulaire de la chaire March of Dimes en biologie moléculaire et développementale au Salk Institute. « Nous avons découvert ces récepteurs en 1988 et avons été parmi les premiers à reconnaître leur rôle dans le métabolisme énergétique. Nous savons maintenant qu’ils sont des moteurs indispensables de la croissance mitochondriale et de l’activité musculaire. Cela en fait une cible thérapeutique très prometteuse pour lutter contre la faiblesse musculaire et la fatigue associées à de nombreuses pathologies. »
Dans les années 1980, le professeur Evans a identifié une famille de protéines, baptisée « récepteurs d’hormones nucléaires », qui s’attachent à l’ADN et régulent l’expression des gènes. Les récepteurs liés aux œstrogènes en sont une branche spécifique, particulièrement abondants dans les organes gourmands en énergie comme le cœur et le cerveau. C’est cette observation qui a incité l’équipe à étudier leur rôle potentiel dans le métabolisme du muscle squelettique.
L’exercice physique est un puissant stimulant de la biogenèse mitochondriale, incitant les cellules à augmenter leur nombre de mitochondries pour répondre à la demande énergétique accrue. Cependant, l’activité physique peut être difficile, voire impossible, pour les personnes souffrant de troubles musculaires et métaboliques. Les chercheurs ont donc cherché un moyen de déclencher ce processus sans nécessiter d’effort physique.
« Les mitochondries sont les centrales énergétiques de nos cellules, et plus nous faisons d’exercice, plus nos muscles ont besoin de mitochondries », souligne Weiwei Fan, scientifique au laboratoire du professeur Evans et premier auteur de l’étude. « Nous nous sommes alors demandés si nous pouvions comprendre comment l’exercice induit la biogenèse mitochondriale, afin de cibler les mêmes mécanismes par des moyens pharmacologiques et d’aider les personnes trop faibles pour s’exercer. »
Pour déterminer si les récepteurs liés aux œstrogènes jouaient un rôle dans le métabolisme musculaire, les chercheurs ont inactivé trois formes différentes de ces récepteurs (alpha, bêta et gamma) dans les tissus musculaires de souris. Ils ont constaté que, bien que le récepteur alpha soit le plus abondant, sa suppression seule n’avait qu’un impact limité. Cependant, ils ont découvert que le récepteur gamma, bien que représentant seulement 4 % du total des récepteurs liés aux œstrogènes, pouvait compenser la perte du récepteur alpha dans des conditions normales. La suppression combinée des récepteurs alpha et gamma a entraîné des altérations significatives de l’activité, de la forme et de la taille des mitochondries musculaires.
Des expériences supplémentaires ont révélé que la perte du récepteur alpha (ERRα) bloquait complètement la biogenèse mitochondriale induite par l’exercice sur un tapis roulant. Les résultats ont également montré que ERRα interagit avec une autre protéine clé, PGC1α, connue pour être le principal régulateur des mitochondries dans l’organisme. Contrairement à PGC1α, qui doit s’appuyer sur d’autres protéines pour activer les gènes, ERRα peut se lier directement aux gènes énergétiques mitochondriaux, ce qui en fait une cible thérapeutique plus accessible.
« Nos résultats suggèrent que l’activation des récepteurs liés aux œstrogènes pourrait non seulement aider à alimenter les muscles, mais aussi avoir d’autres effets bénéfiques sur l’ensemble du corps », conclut Weiwei Fan. « L’amélioration de la fonction mitochondriale et du métabolisme énergétique pourrait contribuer à renforcer de nombreux systèmes organiques, notamment le cerveau et le cœur. »