L’exercice à sens unique peut contrer les dommages causés par Diabète c’est en permettant l’activation d’un système naturel que nous devons développer de nouveaux vaisseaux sanguins lorsque cette maladie ravage ceux qui existent déjà.
L’angiogenèse est la capacité à former de nouveaux vaisseaux sanguins, et le diabète non seulement endommage les vaisseaux sanguins existants, mais entrave cette capacité innée à en développer de nouveaux face à maladie et blessuredisent les experts du Centre de biologie vasculaire du Medical College of Georgia.
Les cellules endothéliales tapissent nos vaisseaux sanguins et sont essentielles à la croissance de ces nouveaux vaisseaux sanguins.
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Aujourd’hui, les scientifiques du MCG ont la première preuve que face au diabète, même une séance de 45 minutes de exercice d’intensité modérée permet à plus d’exosomes, des emballages sous-microscopiques remplis de cargaison biologiquement active, de livrer directement à ces cellules plus de protéine, ATP7A, qui peut déclencher l’angiogenèse, rapportent-ils dans The FASEB Journal.
À l’instar des services de livraison les plus sophistiqués et les plus efficaces sur lesquels nous comptons tous, en particulier pendant la pandémie, ce que les exosomes transportent dépend d’où ils viennent et où ils se dirigent, explique le Dr Tohru Fukai, biologiste vasculaire et cardiologue MCG.
Bien que lui et le biologiste vasculaire co-auteur MCG, le Dr Masuko Ushio-Fukai, ne soient pas encore certains de l’origine de ces exosomes utiles, il est clair qu’un endroit qu’ils livrent est aux cellules endothéliales, dit Fukai.
Dans un modèle animal de diabète de type 2 et une poignée de 50 ans en bonne santé, deux semaines de course volontaire sur une roue pour les souris et cette séance de cardio pour les humains ont augmenté les niveaux d’ATP7A dans les exosomes qui se sont attachés aux cellules endothéliales.
À ce stade, l’activité n’a pas eu d’impact significatif sur le poids des souris, notent les scientifiques, mais elle a également augmenté un marqueur de la fonction endothéliale et des facteurs tels que le facteur de croissance endothélial vasculaire, nécessaire à l’angiogenèse.
L’exercice a également augmenté la quantité de la superoxyde dismutase extracellulaire antioxydante puissante ou SOD3, mais c’est la charge utile plus lourde de l’ATP7A, qui est également connue pour fournir le cuivre minéral essentiel aux cellules, qui est essentielle pour faire bon usage de la SOD3 présente. , dit Ushio-Fukai.
La SOD3 est un antioxydant naturel important produit par les cellules musculaires lisses vasculaires dans les parois des vaisseaux sanguins ainsi que par les cellules musculaires squelettiques, ce qui nous aide à maintenir des niveaux sains d’espèces réactives de l’oxygène, ou ROS. Les ROS sont un sous-produit naturel de notre utilisation de l’oxygène qui est un signal cellulaire important, permettant une variété de fonctions. Mais dans le diabète, des niveaux élevés de sucre dans le sang entraînent des niveaux élevés de ROS qui entravent plutôt des fonctions normales importantes.
Les Fukais ont montré que les niveaux d’ATP7A sont réduits dans le diabète. Ils ont également maintenant certaines des premières preuves que les exosomes circulant dans le plasma de modèles animaux sédentaires de diabète de type 2 altèrent réellement l’angiogenèse lorsqu’ils sont placés dans un plat avec des cellules endothéliales humaines, ainsi que dans un modèle animal de cicatrisation des plaies.
Les scientifiques suggèrent que les exosomes synthétiques, déjà à l’étude en tant que mécanismes d’administration de médicaments, pourraient un jour fonctionner comme un “mimétique d’exercice” pour améliorer la capacité des patients à développer de nouveaux vaisseaux sanguins lorsque le diabète a endommagé leur capacité innée.
En fait, ils ont déjà généré des exosomes dans lesquels la SOD3 est surexprimée et ont trouvé une angiogenèse et une cicatrisation améliorées dans un modèle murin de diabète.
La façon dont il est censé fonctionner est que la SOD3 est naturellement réduite au silence dans les cellules endothéliales, elles doivent donc l’obtenir d’autres cellules, note Ushio-Fukai, d’où l’importance de la livraison d’exosomes. SOD3 doit alors se lier aux cellules endothéliales à son endroit naturel appelé domaine de liaison à l’héparine, et le transporteur de cuivre ATP7A doit être présent pour permettre à SOD3 d’y être actif, explique Fukai. L’ATP7A et le site de liaison sont tous deux essentiels, note Fukai. Par exemple, lorsqu’ils ont retiré le site de liaison des cellules endothéliales, ce qui peut arriver dans la nature, les avantages ont été perdus.
Une fois sur place et actif, SOD3 convertit le superoxyde de ROS en peroxyde d’hydrogène, ou H2O2, un autre ROS de signalisation qui aide à soutenir la fonction normale des cellules endothéliales. Les Fukais ont rapporté que dans les cellules endothéliales humaines, la surexpression de SOD3 favorise l’angiogenèse en augmentant le H2O2.
Une connexion en cuivre fonctionne également tout au long de ce processus car les cellules endothéliales utilisent régulièrement beaucoup de cuivre, et l’ATP7A, connu pour transporter le minéral essentiel que nous consommons dans les aliments comme les noix et les grains entiers, dépend du cuivre lui-même.
L’exercice physique, comme courir ou marcher sur un tapis roulant, incite les muscles à se contracter, ce qui provoque à son tour la libération d’exosomes dans le sang.
Lorsque Fukai était post-doctorant à la section de cardiologie de l’Université Emory, il faisait partie du groupe de recherche qui a été le premier à montrer que l’exercice augmente l’activité SOD3. Les niveaux de SOD3 diminuent avec l’âge et avec certains états pathologiques comme le diabète et l’hypertension.
Les exosomes sont étudiés en tant que biomarqueurs pour un large éventail de maladies telles que le cancer et le diabète, ainsi que comme outils précis de délivrance de traitements. Par exemple, les exosomes produits par une cellule cancéreuse retourneront directement à une cellule cancéreuse.
Cette histoire a été publiée à partir d’un fil d’actualité sans modification du texte. Seul le titre a été modifié.
