Les différences métaboliques dans la masse musculaire entre les hommes et les femmes peuvent expliquer les différents résultats du diabète

Les muscles squelettiques des hommes et des femmes traitent différemment le glucose et les graisses. Une étude menée par l'hôpital universitaire de Tübingen, l'Institut Helmholtz de recherche sur le diabète et les maladies métaboliques de Munich et le Centre allemand de recherche sur le diabète (DZD) eV fournit la première évaluation moléculaire complète de ces différences. Les résultats, publiés dans la revue Molecular Metabolism, pourraient expliquer pourquoi les maladies métaboliques comme le diabète se manifestent différemment chez les femmes et les hommes, et pourquoi elles réagissent différemment à l'activité physique.

Le muscle squelettique est bien plus qu'un simple « moteur ». Il joue un rôle essentiel dans le métabolisme du glucose et, par conséquent, dans le développement du diabète de type 2. En effet, environ 85 % de l'absorption du glucose insulino-dépendant se fait dans le muscle.

Cela signifie que si les cellules musculaires deviennent moins sensibles à l'insuline (comme en cas de résistance à l'insuline), le glucose est moins facilement absorbé par le sang. L'activité physique contrecarre directement ce processus.

Les muscles des hommes et des femmes fonctionnent différemment

L'ampleur des différences de fonctionnement musculaire entre les hommes et les femmes a longtemps été sous-estimée. C'est précisément ce que des scientifiques dirigés par Simon Dreher et Cora Weigert ont étudié. Ils ont examiné des biopsies musculaires prélevées sur 25 adultes trentenaires en bonne santé mais en surpoids (16 femmes et 9 hommes).

Les sujets n'avaient aucun antécédent d'activité physique régulière. Pendant huit semaines, ils ont suivi un programme d'exercices aérobiques d'une heure trois fois par semaine, comprenant 30 minutes de vélo et 30 minutes de marche sur tapis roulant.

Des échantillons musculaires ont été prélevés avant l'entraînement, après la première séance et à la fin du programme. Grâce à des techniques modernes de biologie moléculaire, notamment l'analyse de l'épigénome, du transcriptome et du protéome, l'équipe a examiné les différences entre les sexes à plusieurs niveaux.

Les hommes réagissent au stress avec un stress plus important

Résultat: la première séance d'entraînement a induit une réponse au stress plus forte au niveau moléculaire chez les hommes, ce qui s'est traduit par une activation accrue des gènes du stress et une augmentation du taux sanguin de myoglobine, une protéine musculaire. De plus, les muscles des hommes présentaient une structure marquée de fibres musculaires dites à contraction rapide, conçues pour les exercices courts et intenses et préférant utiliser le glucose comme source d'énergie.

Les femmes présentaient significativement plus de protéines responsables de l'absorption et du stockage des acides gras, indiquant une utilisation plus efficace des graisses. Après huit semaines d'exercice aérobique régulier, les muscles des deux sexes sont devenus plus semblables et les différences spécifiques entre les fibres musculaires ont diminué. Parallèlement, les femmes comme les hommes présentaient davantage de protéines contribuant à l'utilisation du glucose et des graisses dans les mitochondries, véritables centrales énergétiques des cellules.

« Ces adaptations indiquent une amélioration globale des performances métaboliques, ce qui pourrait contribuer à réduire le risque de diabète de type 2 », explique Weigert. « À l'avenir, nos nouvelles données pourraient permettre de mieux prédire les risques individuels de diabète et d'adapter plus précisément les recommandations d'activité physique aux femmes et aux hommes. »

Quelle est la prochaine étape?

Les scientifiques souhaitent désormais étudier le rôle des hormones sexuelles telles que l’œstrogène et la testostérone dans ces différences et comment les changements hormonaux liés à la vieillesse influencent le risque de maladies métaboliques.