Note publique d'information : Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative adult-onset disease
characterized by a selective loss of fast motoneurons (MN), muscle paralysis and lipidic
hyper-metabolism. Physical exercise could be used as therapy in ALS. However, the
use of different running-based training protocols in ALS mice led to contradictory
results, suggesting that exercise effects might depend on exercise intensity. In this
scientific context, we have recently designed a new swimming-based training protocol
associated with high frequency and amplitude limb movements. We analyzed the neuromuscular
adaptations induced by a swimming or a running programs, in wild-type and SOD1G93A
ALS mice. In our experimental conditions, swimming predominantly requests rapid motor
units and activates larger-sized MN, contrary to treadmill running which predominantly
requests slow motor units (mediumsized MN activation and fast-to-slow transitions
in muscle fiber). In ALS mice, swimming unlike running results in a significant delay
in the onset of symptoms and in a survival improvement by about 25 days. It limits
the death of MN and the astrogliosis in the lumbar spinal cord, and maintains the
skeletal muscle integrity. These effects are correlated with the swimming-induced
adaptation of energetic metabolism leading to an increase in the glucose uptake and
the maintenance of the lipid reserves in ALS mice. All these data highlight a strong
relationship between activation and protection of the fast motor units preferentially
affected in ALS. The determination of neuroprotection mechanisms induced by swimming
in ALS mice would allow new molecular therapeutic strategies for ALS patients
Note publique d'information : La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative fatale
du sujet adulte caractérisée par la perte sélective des motoneurones (MN) rapides,
des paralysies musculaires et un hypermétabolisme lipidique. L’exercice physique pourrait
être envisagé comme traitement thérapeutique de la SLA. Sur les souris SLA, des protocoles
de course différents ont des effets contradictoires en fonction de leur intensité.
Dans ce contexte scientifique, nous avons comparé les adaptations neuromusculaires
de souris sauvages et SLA SOD1 G93A soumises à un entraînement à la course sur tapis
roulant et à la nage en piscine à courant que nous avons développée. Dans nos conditions
expérimentales, la nage recrute préférentiellement les unités motrices rapides et
active les MN de large surface, contrairement à la course qui recrute préférentiellement
les unités motrices lentes (activation des MN de surface réduite et induction de transitions
de fibres musculaires rapides vers lentes). Seule la nage retarde l’apparition des
symptômes et allonge la durée de vie des souris SLA. Elle limite la mort des MN dans
la moelle épinière lombaire et maintient l’intégrité des muscles squelettiques. Ces
effets de la nage sont corrélés à l’adaptation du métabolisme énergique menant à une
augmentation de l’utilisation du glucose et à la préservation des réserves lipidiques.
Nos données mettent en évidence une relation entre l'activation et la protection des
unités motrices rapides sensibles à la SLA. La détermination des mécanismes de neuroprotection
induits par la nage dans les souris SLA nous permettrait de proposer de nouvelles
voies thérapeutiques médicamenteuses aux patients atteints de SLA.
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