Partenaire de longue date du Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), l'unité de recherche porte actuellement le projet BRAHMS (BedRest And HypoMetaboliSm). Le projet, piloté par Laurence Stevens, bénéficie d'un financement pluriannuel.

La compréhension des mécanismes régulant la masse protéique musculaire est fondamentale pour maintenir la force au cours de situations de déconditionnement musculaire. En général, l’hypométabolisme est plutôt décrit comme un facteur qui favorise l’atrophie musculaire (la baisse de synthèse protéique et d’activité mitochondriale entraînent une fonte musculaire et une perte de force). Cependant, des travaux montrent que, dans certaines conditions, un ralentissement métabolique peut avoir un rôle protecteur contre l’atrophie : i) la réduction du catabolisme oxydatif. Un métabolisme plus “lent” diminuerait la production de radicaux libres qui limiterait les dommages oxydatifs qui accélèrent normalement la perte musculaire, ii) l’état de type “hibernation”. Chez l’ours hibernant plusieurs mois, l’hypométabolisme saisonnier permet de préserver la masse musculaire malgré une inactivité prolongée, iii) l’activation de voies de survie cellulaire. L’hypométabolisme s’accompagne parfois d’une augmentation de l’autophagie et d’une baisse de l’activation des voies cataboliques (ex. ubiquitine-protéasome). Cela maintient l’intégrité cellulaire malgré un faible renouvellement protéique, et iv) l’adaptation énergétique. Dans un contexte de restriction calorique, un hypométabolisme musculaire pourrait être une adaptation de « survie » qui permet de conserver les réserves protéiques plus longtemps, ralentissant l’atrophie.

Le CNES a mis en place à la clinique spatiale MEDES (Toulouse) une étude multi-équipes et pluridisciplinaire incluant un protocole couplant un alitement prolongé (bed-rest) et une restriction alimentaire afin de mesurer comment l’hypométabolisme peut influencer le déconditionnement et l’adaptation de la physiologie humaine à l’inactivité forcé induite par le bed-rest.

Cette étude inclura 10 hommes qui seront mis en restriction calorique (250 kcal) la veille puis sur la durée de leur alitement (10 jours). L’hypothèse est une accélération ou un ralentissement de la cinétique d’apparition des altérations connues dues au bed-rest comme la déstructuration de l’architecture osseuse, l’atrophie musculaire, le déconditionnement cardiovasculaire et une déstabilisation vestibulaire. La restriction alimentaire devrait également induire un hypométabolisme global, une altération du microbiote et potentielle des troubles sensoriels et cognitifs aboutissant à une modification des comportements. Cette étude permettra un recueil de données physiologiques (rythme cardiaque, pression artérielle, VO2 max, respiration, mouvements, reflexes, cognition), psychologiques (questionnaires) et d’échantillons biologiques (sang, urine, fèces, salive, biopsie musculaire au niveau du vastus lateralis). En ce qui nous concerne, nous analyserons les caractéristiques contractiles et phénotypiques (lent-rapide-hybride) sur une population importante de fibres pelées isolées (~300 fibres) à partir de 30 mg de la biopsie musculaire. 

L'étude sera réalisée au MEDES du 3 au 28 juin 2026.