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L’Unité de Nutrition Humaine (UNH - Clermont-Ferrand) organise cette année avec l’aide du laboratoire CarMeN (Lyon) la 18ème éditionL’Unité de Nutrition Humaine (UNH - Clermont-Ferrand) organise cette année avec l’aide du laboratoire CarMeN (Lyon) la 18ème édition; Characterizations of the multiple mechanisms determining biological aging are required tobetter understand the etiology and identify early biomarkers of sarcopenia. Oxylipins are a largefamily of signaling lipids involved in the regulation of various biological processes that becomedysregulated during aging.To investigate whether comprehensive oxylipin profiling could provide an integrated and finecharacterisation of the early phases of sarcopenia, we performed a quantitative targetedmetabolomics of oxylipins in plasma of 81-year old subjects from the PROOF cohort withdecreased (n=12), stable (n=16) or increased appendicular muscle mass (n=14).Multivariate and univariate analyses identified significant and concordant changes of oxylipinprofiles according to the muscle status. Of note, 90% of the most discriminant oxylipins werederived from EPA and DHA and were increased in the sarcopenic subjects. The oxylipinssignatures of sarcopenic subjects revealed subtle activation of inflammatory resolutionpathways, coagulation processes and oxidative stress and the inhibition of angiogenesis. Heatmaps highlighted relationships between oxylipins and the cardiometabolic health parameterswhich were mainly lost in sarcopenic subjects.This exploratory study supports that targeted metabolomics of oxylipins could provide relevantand subtle characterization of early disturbances associated with muscle-loss during aging.

Comment lutter contre les pertes musculaires

Dietary proteins/essential amino acids (EAAs) are nutrients with anabolic properties that may increase muscle mass or attenuate muscle loss during immobilization and aging via the stimulation of muscle protein synthesis (MPS). An EAA's anabolic threshold, capable to maximize the stimulation of MPS has been hypothesized, but during certain conditions associated with muscle loss, this anabolic threshold seems to increase which reduces the efficacy of dietary EAAs to stimulate MPS. Preliminary studies have demonstrated that acute ingestion of dietary proteins/EAA (with a sufficient amount of leucine) was capable to restore the postprandial MPS during bed rest, immobilization or aging; however, whether these improvements translate into chronic increases (or attenuates loss) of muscle mass is equivocal. For example, although free leucine supplementation acutely increases MPS and muscle mass in some chronic studies, other studies have reported no increases in muscle mass following chronic leucine supplementation. In contrast, chronically increasing leucine intake via the consumption of an overall increase in dietary protein appears to be the most effective dietary intervention toward increasing or attenuating lean mass during aging; however, more research investigating the optimal dose and timing of protein ingestion is necessary. Several studies have demonstrated that decreases in postprandial MPS as a result of increased circulating oxidative and inflammatory are more responsible than muscle protein breakdown for the decreases in muscle mass during disuse and health aging. Therefore, nutritional interventions that reduce oxidation or inflammation in conjunction with higher protein intakes that overcome the anabolic resistance may enhance the MPS response to feeding and either increase muscle mass or attenuate loss. In preliminary studies, antioxidant vitamins and amino acids with antioxidant or anti-inflammatory properties show potential to restore the anabolic response associated with protein ingestion. More research, however, is required to investigate if these nutrients translate to increases in MPS and, ultimately, increased lean mass in aging humans. The purpose of the present review is to discuss the role of protein/EAA intake to enhance postprandial MPS during conditions associated with muscle loss, and bring new perspectives and challenges associated nutritional interventions aimed to optimize the anabolic effects of dietary protein/EAAs ingestion.

La présence du récepteur de la vitamine D dans la plupart des tissus de l’organisme vient renforcer l’argument en faveur des fonctions multiples de ce composé. Parmi celles-ci, l’effet de la vitamine D sur la masse et les performances musculaires a été longtemps pressenti. En effet, de nombreuses études publiées à partir des années 1930 ont signalé une amélioration des aptitudes physiques, de la vitesse et de l’endurance chez des sujets jeunes traités par des UVB ou par des suppléments contenant de la vitamine D. Des observations complémentaires font état d’un effet significatif sur la force musculaire, en particulier au niveau des membres inférieurs. Concernant les mécanismes mis en jeu, une action régulatrice de la vitamine D sur les flux de calcium, l’homéostasie minérale et certaines voies de signalisation contrôlant l’anabolisme protéique a été rapportée au niveau du tissu musculaire. Plusieurs enquêtes épidémiologiques révèlent qu’un faible statut en vitamine D est toujours associé à une diminution de la masse, de la force et des capacités contractiles musculaires chez la personne âgée. Cette atteinte aboutit à une accélération de la perte musculaire avec l’âge (sarcopénie), et par conséquent à une réduction des capacités physiques et à une augmentation du risque de chute et de fracture. À l’inverse, un apport supplémentaire de vitamine D chez le sujet âgé améliore significativement les paramètres fonctionnels musculaires classiquement recherchés.

L’atrophie musculaire est la conséquence d’un déséquilibre du métabolisme des protéines musculaires. La plupart des états cataboliques sont caractérisés par une résistance du métabolisme protéique à l'insuline et aux acides aminés. Il en résulte une inefficacité de la prise alimentaire pour générer une balance azotée positive pendant la période post-prandiale. Dans de telles situations, les protéines à digestion rapide et riches en leucine (i.e Lactosérum (LAC)) ont été montrées pour être plus efficaces que la caséine pour optimiser la stimulation de la protéosynthèse musculaire (PS). Cependant et paradoxalement, la masse musculaire est rarement préservée par des supplémentations en LAC. Notre hypothèse est que cette stimulation ne se produit que pendant une courte période de temps à l'état nourri mais qui reste insuffisante pour se traduire par une augmentation significative de la masse musculaire au long terme. Pour valider et vérifier cette hypothèse, une mesure cinétique de la PS et de la protéolyse (PRO) au niveau musculaire est nécessaire pendant toute la période post prandiale. Matériels et Méthodes. Miniporcs ont été cathétérisés à la fois dans l'artère et la veine fémorales et infusés avec de la 13C Phe afin d'évaluer, toutes les 30 min, la PS et PRO musculaires dans la patte arrière par la méthode de différence artério-veineuse en acides aminés et en traceur. Les animaux sont étudiés avant et après la prise du repas. L'état catabolique a été induit par un traitement aux glucocorticoïdes (déxamethasone (DEX) pendant 8j) et l’effet de 2 protéines, la caséine (CAS) et le LAC a été testé sur la PS et la PRO pendant 6,5h. Les différences entre groupes ont été évaluées par ANOVA en mesures répétées à 3 facteurs (type de protéines, traitement DEX , temps post prandial) et le seuil de signification à P

We thank Christophe Del'homme, Philippe Denis, Philippe Lhoste and Arlette Cissoire for animal management. We also thank Marion Jourdan, Claire Sornet and Michèle Balage for their precious help. Conceived and designed the experiments: LM ER DD. Performed the experiments: LM EG PG CM DR ISA DD. Analyzed the data: LM DD. Contributed reagents/materials/analysis tools: LM CM DD. Wrote the paper: LM EG.; International audience; Our aim was to compare and combine 3 nutritional strategies to slow down the age-related loss of muscle mass in healthy old rats: 1) increase protein intake, which is likely to stimulate muscle protein anabolism; 2) use leucine rich, rapidly digested whey proteins as protein source (whey proteins are recognized as the most effective proteins to stimulate muscle protein anabolism). 3) Supplement animals with a mixture of chamomile extract, vitamin E, vitamin D (reducing inflammation and oxidative stress is also effective to improve muscle anabolism). Such comparisons and combinations were never tested before. Nutritional groups were: casein 12% protein, whey 12% protein, whey 18% protein and each of these groups were supplemented or not with polyphenols/antioxidants. During 6 months, we followed changes of weight, food intake, inflammation (plasma fibrinogen and alpha-2-macroglobulin) and body composition (DXA). After 6 months, we measured muscle mass, in vivo and ex-vivo fed and post-absorptive muscle protein synthesis, ex-vivo muscle proteolysis, and oxidative stress parameters (liver and muscle glutathione, SOD and total antioxidant activities, muscle carbonyls and TBARS). We showed that although micronutrient supplementation reduced inflammation and oxidative stress, the only factor that significantly reduced the loss of lean body mass was the increase in whey protein intake, with no detectable effect on muscle protein synthesis, and a tendency to reduce muscle proteolysis. We conclude that in healthy rats, increasing protein intake is an effective way to delay sarcopenia.

Communiction orale invitée: Dardevet; International audience

Présentation de poster : Gueugneau M.; National audience; Le vieillissement est associé à une perte de la masse et de la fonction musculaire. Ces altérations favorisent l’apparition du syndrome métabolique (MetS) qui est un facteur de risque pour les maladies cardiovasculaires. Cependant, les effets de ce syndrome sur le muscle squelettique des personnes âgées restent à préciser. L’objectif de ce travail est donc de décrire les changements liés à l’âge et au MetS dans la composition, la morphologie et le métabolisme du muscle squelettique humain. Pour cela, des coupes sériées ont été réalisées à partir de biopsies du muscle vastus lateralis provenant d’individus jeunes (25 ans) et âgés (75 ans) avec ou sans MetS. La proportion, l’aire, la forme et le contenu en lipides des fibres ont été caractérisés selon leur type contractile à l’aide d’anticorps spécifiques et par analyse d’image. Le typage métabolique des fibres a également été déterminé via une coloration de l’activité de la cytochrome C oxydase (COX). Les résultats montrent que, lors du vieillissement, la proportion et l’aire sont augmentées pour les fibres de type I et diminuées pour celles de type II, avec une déformation accrue des fibres de type IIA. Chez les personnes âgées atteintes de MetS, la proportion des fibres n’est plus significativement différente de celle des autres groupes, mais l’aire des fibres tend à être augmentée par rapport aux personnes âgées contrôles. De plus, en présence de MetS, les fibres sont déformées de manière importante et plus particulièrement les fibres de type IIX qui montrent une augmentation significative du contenu en lipides. Une forte diminution de l’activité COX des fibres de type I est également observée. En conclusion, ce travail souligne des altérations notables de morphologie et de métabolisme des fibres musculaires chez les personnes âgées atteintes de MetS.

Présentation poster Isabelle Savary-Auzeloux; International audience

Prolonged inactivity induces muscle loss due to an activation of proteolysis and decreased protein synthesis; the latter is also involved in the recovery of muscle mass. The aim of the present work was to explore the evolution of muscle mass and protein metabolism during immobilization and recovery and assess the effect of a nutritional strategy for counteracting muscle loss and facilitating recovery. Adult rats (6–8 months) were subjected to unilateral hindlimb casting for 8 days (I0–I8) and then permitted to recover for 10 to 40 days (R10–R40). They were fed a Control or Experimental diet supplemented with antioxidants/polyphenols (AOX) (I0 to I8), AOX and leucine (AOX + LEU) (I8 to R15) and LEU alone (R15 to R40). Muscle mass, absolute protein synthesis rate and proteasome activities were measured in gastrocnemius muscle in casted and non-casted legs in post prandial (PP) and post absorptive (PA) states at each time point. Immobilized gastrocnemius protein content was similarly reduced (-37%) in both diets compared to the non-casted leg. Muscle mass recovery was accelerated by the AOX and LEU supplementation (+6% AOX+LEU vs. Control, P