Les pouvoirs insoupçonnés de nos muscles squelettiques

Et si la clé de la santé globale et de la longévité résidait dans les muscles ? Outre nous donner force et mobilité, nos muscles interviennent en effet dans le métabolisme des lipides et du glucose, l’équilibre hormonal ou encore l’immunité. Ce qui fait d’eux un véritable rempart contre nombre de maladies, y compris chroniques, et le vieillissement, si tant est bien sûr qu’on les stimule, par l’exercice physique, et qu’on leur apporte les nutriments essentiels pour un fonctionnement optimal. Explication.

Ecoutez notre live qui peut vous permettre de mieux comprendre ce que vous lirez ci-dessous :

C’est dans nos muscles que résiderait notre plus grande force vitale, selon le Dr Gabrielle Lyon¹, qui a pu constater au cours de son expérience jalonnée d’observations, que de nombreuses pathologies attribuées à l’obésité ou au vieillissement naturel sont en réalité, les symptômes de muscles sous-développés ou dysfonctionnels.

Ceci l’a conduit à élaborer un protocole (que vous pourrez retrouver en détail dans son livre) destiné à optimiser notre masse musculaire couplant nutrition et exercice physique pour trouver, retrouver, et maintenir force et vitalité tout au long de la vie. Même à l’heure où les années commencent à se faire ressentir et voient nos muscles fondre peu à peu (sarcopénie) et perdre en force et en puissance (dynapénie). Car s’il est évidemment préférable de commencer tôt (avant 30 ans, car c’est vers cet âge que le vieillissement débute !), à prendre soin et entretenir nos muscles pour constituer un bon capital de résistance, la bonne nouvelle, c’est qu’il n’est jamais trop tard pour bien faire.

Le Dr Lyon a élaboré son protocole en grande partie sur la base des découvertes scientifiques, somme toute assez récentes, et des plus passionnantes qui nous permettent de mieux comprendre pourquoi et en quoi l’activité physique est aussi bonne pour la santé.

Nos muscles, en ne se cantonnant pas à une action locale, au niveau du muscle lui-même, mais dans l’ensemble du corps, regorgent tout bonnement de super pouvoirs qui nous protègent contre l’inflammation, le diabète, l’hypertension, les maladies liées aux os, le vieillissement, et même le cancer. Et voici comment cela se passe.

Les muscles squelettiques

Notre corps compte plusieurs types de muscles et ceux dont il va être question ici sont les muscles squelettiques, qui sont des muscles dits sous contrôle volontaire du système nerveux central. Ils représentent, selon les sources, de 40 à 50% de la masse corporelle totale.

Les muscles squelettiques, ce sont donc ceux que l’on contracte volontairement : nos biceps en soulevant des poids, nos abdominaux en faisant des tractions, nos fessiers en faisant des squats, etc., contrairement, par exemple, au muscle cardiaque, sur lequel nous n’avons aucun contrôle. Les muscles squelettiques sont particulièrement plastiques, adaptant leur taille aux signaux environnementaux et à diverses sollicitations². En gros, la constitution et le maintien d’un bon capital musculaire, garant d’une bonne santé sur le long terme, est entre nos mains.

Il s’avère quand nous les contractons, au cours d’une séance de musculation, d’un entraînement en résistance, une séance d’exercice à vélo, une course à pied, une marche rapide ou « tranquille », etc., nos muscles libèrent des petites molécules, appelées myokines³, des signaux chimiques, qui vont certes agir sur le muscle lui-même, mais aussi bien au-delà.

Outre cette fonction autocrine, donc, elles peuvent également exercer leurs effets bénéfiques sur les tissus qui environnent le muscle (fonction paracrine), et elles exercent également des effets à distance - en étant relarguées dans la circulation sanguine - sur d’autres organes comme le cerveau, le tissu adipeux, les os, le foie, l’intestin, le pancréas, et la peau. Une fonction endocrinienne donc.

Le muscle squelettique fonctionne comme un organe endocrinien

C’est grâce à la découverte, en 2000, de deux scientifiques danoises4 que le muscle squelettique produisait et libérait, en réponse à l’exercice physique, l’interleukine-6 (IL-6) dans la circulation, puis aux recherches qui ont suivi démontrant de multiples effets métaboliques de l’IL-6 dans d’autres parties du corps, que l’on a pu identifier cette nouvelle fonction du muscle squelettique : c’est aussi un organe sécrétoire avec des fonctions endocriniennes.

Cette « communication » (les scientifiques utilisent le terme « crosstalk ») qu’elles permettent entre le muscle et différents organes leur confère des effets bénéfiques très variés, tant sur la cognition et le bien-être (cerveau), que le métabolisme des lipides et du glucose (foie), la transformation de la graisse blanche en graisse brune (tissu adipeux), la formation osseuse (os), la structure de la peau (peau), ou encore sur la croissance tumorale, en ayant des effets anti-cancer bien documentés5, notamment en mobilisant et redistribuant les cellules NK, natural killer.

Plus de 650 myokines ont été identifiées à ce jour, dont la fonction biologique a été décrite pour seuls 5% d’entre elles. En voici quelques exemples, toujours produites, exprimées et libérées, nous le rappelons, en réponse à l’exercice.

Les paragraphes ci-dessous en italiques sont détaillés pour un public averti. Vous pouvez sinon les passer et lire la suite en bas de l'article.

Muscle/muscle

Certaines myokines exercent donc leurs effets sur le muscle lui-même et sont impliquées dans la régulation de la masse musculaire : il s’agit de la myostatine, la décorine, ou encore l’interleukine-6 (IL-6).

L’IL-6 joue, outre nombreux rôles (y compris endocrinien), un rôle dans la myogenèse, c’est-à-dire le processus de formation ou de régénération des muscles.

Le facteur inhibiteur de la leucémie (LIF), qui est un membre de la superfamille des cytokines IL-6, possède plusieurs fonctions biologiques, dont la stimulation des cellules satellites, autrement dit les cellules souches du muscle.

L’IL-6 et le LIF, qui plus est, activent la signalisation mTORC1, complexe qui contrôle la synthèse des protéines.

Un certain nombre d’autres myokines, dont l’IL-15 et l’IL-7, auraient quant à elles des caractéristiques anabolisantes (qui augmentent la masse musculaire).

Le muscle, siège d’activités métaboliques

L’interleukine-6 augmente l’absorption du glucose et l’oxydation des acides gras tant en intramyocellulaire (dans les cellules musculaires) que dans tout le corps. Ces effets sont médiés via un mécanisme qui implique l’activation de l’AMPK (adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase), protéine ayant fonction d’enzyme intervenant dans le métabolisme énergétique. L’IL-6 améliore également la lipolyse, c’est-à-dire la dégradation des graisses.

Le facteur neurotrophique issu du cerveau (BDNF) - sur lequel nous reviendrons en détail ensuite -, qui est également exprimé dans les muscles squelettiques, a été identifié comme une myokine capable d’améliorer l’activation de l’AMPK et donc l’oxydation des lipides d’une manière autocrine ou paracrine.

La muscline, enfin, favorise la biogenèse mitochondriale du muscle squelettique chez la souris⁶.

Muscle/cerveau

Les effets positifs de l’exercice physique sur la fonction cognitive et la santé cérébrale sont nombreux et très bien documentés. Ils regroupent tant une diminution du risque de démence et du déclin cognitif, qu’un impact positif sur l’apprentissage et la mémoire, le stress, l’anxiété et la dépression, l’appétit, le sommeil ou encore l’humeur. La liste est longue.

Ceci s’explique par la zone du cerveau influencée plus que toute autre par l’activité physique : l’hippocampe. Niché sous le cortex, il joue un rôle central dans la cognition, la mémoire, l’apprentissage et le repérage dans l’espace.

L’exercice physique augmente non seulement son volume, mais aussi le flux sanguin qui y mène7. Et il a pu être démontré, en particulier, que l’exercice influence la neurogenèse8 (c’est-à dire la production de nouveaux neurones au sein du cerveau) dans le gyrus denté9, et la plasticité synaptique¹⁰.

Cette « boucle endocrinienne » muscle-cerveau est au moins en partie médiée par la signalisation des myokines où le BDNF apparaît comme jouant un rôle dominant.

Des études chez l’humain ont montré que le BDNF est libéré par le cerveau pendant une séance d’exercice à vélo¹¹, et qu’un entraînement aérobie pendant trois mois augmente le volume de l’hippocampe de 12% chez les personnes saines et de 16% chez les patients atteints de schizophrénie¹².

La cathepsine-B et l’irisine, quant à elles, peuvent passer la barrière hémato-encéphalique et provoquer une augmentation en BDNF, et stimuler la neurogenèse.

Transformation de la graisse blanche en graisse brune

Mais l’irisine est surtout connue pour ses effets « brunissants », c’est-à-dire qu’elle a la capacité de transformer la graisse blanche en graisse brune. Pour rappel, la graisse blanche stocke les graisses et la graisse brune les brûle pour réguler la température corporelle. La graisse brune exprime un ensemble de protéines, telles que la protéine de découplage 1, UCP1. L’irisine stimulerait son expression.

Quelques autres myokines ont ces effets « brunissants » : l’interleukine-613 encore, et la météorine-like, qui stimule l’expression des gènes associés à la thermogenèse de la graisse beige. Elle stimule en outre la dépense énergétique et améliore la tolérance au glucose.

Quelques autres facteurs en circulation pendant l’exercice ont le potentiel de provoquer le brunissement. L’acide 3-aminoisobutyrique (un acide bêta-aminé) n’est pas classé en tant que myokine, mais est sécrété par les myocytes et favorise la dégradation et le brunissement des graisses.

Enfin, le FGF-21 (fibroblast growth factor) et la follistatine, deux myokines libérées par le foie lors de l’exercice, jouent un rôle dans le brunissement de la graisse blanche.

Muscle/os

La myostatine réduit la formation d’ostéoclastes et la destruction des os. C’est un régulateur positif de la résorption osseuse.

L’interleukine-6 induit également cette résorption osseuse via le RANKL (receptor activator of nuclear factor-kB ligand), ligand intervenant dans le métabolisme osseux14, ainsi que l’activation de la prostaglandine E2 (PGE2), produite dans les muscles principalement par les ostéoblastes et qui stimule la résorption osseuse.

L’IGF (insulin-like growth factor), quant à lui, a un effet positif sur la formation des os et l’ostéoglycine inhibe la migration des myoblastes15 pendant la myogenèse. Enfin, l’IGF-1, le FGF-2 et l’IL-15 affectent positivement le métabolisme des os.

Muscle/foie

Afin de maintenir l’homéostasie du glucose pendant l’exercice, l’absorption du glucose dans les muscles est accompagnée d’une production accrue de glucose dans le foie. Plusieurs médiateurs endogènes sont impliqués dans cette élévation rapide du glucose hépatique, dont l’épinéphrine et la norépinéphrine, mais également une myokine que vous connaissez bien maintenant : l’interleukine-6, qui joue un rôle dans le déclenchement et l’augmentation de la production endogène de glucose pendant l’exercice physique.

Muscle/Intestin/Pancréas

Une étude conduite en 201816 a montré qu’une élévation importante d’IL-6 stimule la sécrétion de GLP-1 (hormone intestinale qui régule le taux de glucose sanguin et l’appétit) tant par les cellules intestinales que les cellules bêta du pancréas (qui produisent l’insuline), conduisant à une meilleure sécrétion d’insuline.

La même année, une équipe de chercheurs, examinant les effets de l’IL-6 sur la glycémie post-prandiale et la sécrétion d’insuline chez l’homme, a découvert un nouveau rôle, et non des moindres de l’IL-6 : elle ralentit la vidange gastrique17, qui est le régulateur le plus important de la glycémie post-prandiale18, avec des effets directs sur le contrôle glycémique.

En un mot, l’IL-6 épargne l’insuline en situation post-prandiale. Et elle régule, qui plus est, positivement la masse des cellules bêta pancréatiques en stimulant leur prolifération et prévenant l’apoptose induite par le stress métabolique.

Deux autres myokines agissent positivement sur les cellules bêta : l’angiogénine et l’ostéoprotégérine, spécifiques aux muscles triceps. Elles peuvent médier les actions anti-inflammatoires et la protection de la survie des cellules bêta.

Muscle/Peau

L’exercice, d’endurance notamment, retarde le vieillissement cutané via un mécanisme impliquant l’IL-15.

Muscle/Immunité/Inflammation

Pendant l’exercice, les muscles fonctionnent comme un organe immuno- régulateur ayant un impact sur le trafic d’une catégorie de leucocytes et l’inflammation.

Les effets anti-inflammatoires sont médiés par notre vedette du jour : l’interleukine-6. Produite de façon accrue (en réponse à l’exercice), l’IL-6 favorise une augmentation de la production des cytokines anti-inflammatoires IL-1ra (IL-1 receptor antagonist) et IL-10. L’IL-1ra inhibe la transduction du signal IL-1 bêta, un important médiateur de la réponse inflammatoire19, et l’IL-10 inhibe la synthèse du TNF alpha (facteur de nécrose tumorale alpha), cytokine possédant des propriétés pro-inflammatoires.

Il s’agit là d’effets anti-inflammatoires à long terme facilités par la réduction de la graisse abdominale, induite par l’exercice.

Pour nous apporter tous ces bienfaits, nos muscles doivent fonctionner de façon optimale. Pour cela, il faut bien les nourrir et bien les exercer.

Nourrir nos muscles pour un fonctionnement optimal

Les muscles squelettiques constituent le réservoir majeur de protéines dans l’organisme21.

Les régimes riches en protéines, nous explique le Dr Lyon, vont stimuler la synthèse des protéines musculaires pour protéger les muscles squelettiques, augmenter la thermogenèse et exacerber la satiété.

En termes de protéines, il nous faudra privilégier la qualité à la quantité.

Si nos muscles squelettiques ont aussi besoin de glucides et lipides pour bien fonctionner, les protéines restent le carburant de choix pour œuvrer de façon optimale à notre bonne santé globale tout au long de la vie. Elles sont essentielles à notre organisme où elles jouent un rôle structural (au niveau musculaire, cutané, des phanères, de la matrice osseuse, etc.) et interviennent dans de nombreux processus physiologiques comme la digestion (sous forme d’enzymes digestives), le transport de l’oxygène dans l’organisme (hémoglobine) ou encore la réponse immunitaire (anticorps).

Mais il y a protéines et protéines. Les protéines de qualité font référence à celles qui vont être capables d’apporter tous les acides aminés indispensables à l’organisme. Pour rappel, les acides aminés sont l’unité de base des protéines. Il en existe un très grand nombre mais seulement 20 sont utilisés par l’organisme pour fabriquer des protéines. Notre organisme peut en fabriquer ¹¹, mais pas les 9 autres, qui seront donc apportés par l’alimentation : ce sont les acides aminés essentiels.

Le Dr Lyon y ajoute la catégorie des acides aminés conditionnellement essentiels, que notre organisme est capable de fabriquer dans des conditions normales, mais qu’un problème de santé et une augmentation de la demande métabolique le mettent dans l’incapacité temporaire, le temps que tout rentre dans l’ordre, de le faire.

Dans l’ensemble, les protéines animales sont celles qui contiennent les plus grandes quantités d’acides aminés essentiels : poulet, bœuf, dinde, etc. Certains acides aminés sont plus efficaces consommés ensemble, comme la méthionine, la leucine et la lysine, qui sont, selon le Dr Lyon, les trois acides aminés essentiels clé du système immunitaire. Ils ont la capacité d’activer la protéine mTor. Les noix du Brésil, l’avoine, les graines de chanvre contiennent de la méthionine. Les haricots, les lentilles, le quinoa, le soja contiennent de la leucine et de la lysine. Et les aliments qui contiennent les trois acides aminés limitants sont d’origine animale : le bœuf, la dinde, le porc, le poulet, le thon.

Les acides aminés essentiels peuvent aussi être obtenus en suivant un régime ovo-lacto-végétarien, c’est-à-dire sans viande, ni poisson, mais riche en produits laitiers et en œufs.

Les protéines végétales en contiennent également, mais on en obtiendra le maximum en associant les différentes familles d’aliments végétaux. Il serait ainsi même possible de les obtenir avec un régime végétalien, mais à condition de recourir à une supplémentation.

Les apports recommandés en protéines

L’Anses²⁰ considère que la référence nutritionnelle en protéines des adultes en bonne santé est de 0,83 g/kg/j, soit 49,8 grammes par jour pour une femme de 60 kg, et de 58,1 grammes pour un homme de 70 kg.

Dans l’état actuel des connaissances, continue l’Agence, des apports entre 0,83 et 2,2 g/kg/j de protéines (soit de 10 à 27% de l’apport énergétique) peuvent être considérés comme satisfaisants pour un individu adulte de moins de 60 ans. La référence en protéines chez les personnes âgées est légèrement plus élevée, de l’ordre de 1 g/kg/j, ainsi que chez les femmes enceintes et allaitantes, au moins 70 g/j ou 1,2 g/kg/j.

Pour le Dr Gabrielle Lyon, ce n’est pas du tout suffisant. Ces chiffres sous-estiment largement nos besoins réels. Elle recommande de son côté de consommer 30 à 50 grammes de protéines de haute qualité à chaque repas principal.

Nourrir nos muscles par l’exercice physique

Tant les exercices d’aérobie que l’entraînement en résistance regorgent de bienfaits pour nos muscles donc notre santé globale, métabolique, osseuse, cardiaque, cérébrale, etc. sur le long terme.

Les Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC) américains, par exemple, recommandent de faire 75 à 150 minutes d’exercices aérobies par semaine et de faire des activités de renforcement musculaire deux jours par semaine.

Le travail musculaire en résistance consiste dans des exercices de force utilisant des poids, haltères, bandes élastiques pour renforcer ou développer nos muscles squelettiques. Point besoin de mettre 50 kg, n’ayez crainte ! On peut commencer (à tout âge et quelle que soit notre condition physique) doucement, avec des charges légères, et monter la résistance peu à peu, augmenter le poids et les répétitions avec le temps.

Vous faites déjà du renforcement musculaire sans vous en rendre compte dans les activités du quotidien comme vous lever et vous rasseoir, monter des escaliers, porter des sacs de course lourds et autres paniers de linge sale débordants.

Mais il est vrai que le conditionnement du muscle se produit lors de la répétition d’un mouvement lesté. Amanda Paluch, du Laboratoire des sciences de la vie de l’Université du Massachussetts, nous explique en effet que nos muscles se renforcent et deviennent plus résilients à mesure qu’ils s’adaptent à la résistance²².

Vous n’aurez pas forcément à courir les salles de sport, le travail en résistance avec des poids, haltères ou bandes élastiques que vous trouverez dans n’importe quel magasin de sport, peut être fait à la maison. Ou pendant la pause au travail ! Un peu d’abdominaux et de squats le plus régulièrement possible, c’est déjà bien. Même si c’est un petit peu de temps, c’est toujours préférable que de n’en pas consacrer du tout à l’activité physique.

À vous de jouer ! Le pouvoir des myokines est entre vos mains.

Marion Kaplan et Myriam Marino

Notes :

1 - Les muscles – Votre plus grande force vitale, Dr Gabrielle Lyon, Thierry Souccar Éditions, 2025

2 - Comme les surcharges fonctionnelles, l’activité neuronale, les hormones et la disponibilité en nutriments. Le muscle squelettique est qui plus est doté d’une capacité de régénération en cas de lésion. Aline Guerci, et al. Srf : un acteur clé de l’hypertrophie du muscle squelettique, Médecine/Sciences, 2012

3 - Le terme a été introduit en 2003 et se définit ainsi : « les cytokines et d’autres peptides qui sont produits, exprimés et libérés par les fibres musculaires et exercent des effets soit autocrines, paracrines ou endocriniens doivent être classés comme des myokines ». Mai Charlotte Krogh Severinsen and Bente Klarlund Pedersen. Muscle-organ crosstalk : The emerging roles of myokines, Endocrine Society, 2020

4 - Mai Charlotte Krogh Severinsen and Bente Klarlund Pedersen. Muscle-organ crosstalk : The emerging roles of myokines, Endocrine Society, 2020

5 – Hojman P, et al. Moleculat mechanisms linking exercise to cancer prevention and treatment. Cell Metab., 2018 ; Pedersen L, et al. Voluntary running suppresses tumor growth through epinephrine-and IL-6-dependent NK cell mobilization and redistribution. Cell Metab. 2016

6 - Subbotina E, et al. Musclin is an activity-stimulated myokine that enhances physical endurance. Proc Natl Acad, 2015

7 - Kibilo T, et al. Running is the neurogenic and neurotrophic stimulus in environmental enrichment. Learn Mem, 2011

8 - Cotman CW, et al. Exercice builds brain health: key roles of growth factor cascades and inflammation. Trends Neurosci., 2007 ; Mattson MP. Energy intake and exercice as determinants of brain health and vulnerability to injury and disease. Cell Metab. 2012) 67,68)

9 – Le gyrus denté ou gyrus dentelé fait partie de la formation hippocampique et joue un rôle clé notamment dans le traitement des informations spatiales et les processus mnésiques. Il est également l’une des rares régions cérébrales où la neurogenèse a lieu de manière constitutive chez le mammifère adulte. Clémence Leclerc. Caractérisation multiparamétrique des neurones du hilus du gyrus denté chez la souris. Neurobiologie. Université Pierre et Marie Curie. 2012

10 – Pour les études, se référer à la note 8.

La plasticité synaptique est un mécanisme clé du cerveau qui permet aux synapses de renforcer ou d’affaiblir leurs connexions en réponse à l’activité neuronale. Elle joue un rôle central dans la mémoire et l’apprentissage

11 - Rasmussen P, et al. Evidence for a release of brain-derived neurotrophic factor from the brain during exercise. Exp Physiol. 2009 ; Seifert T, et al. Endurance training enhances BDNF release from the human brain. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2010

12 - Pajonk FG, et al. Hippocampal plasticity in response to exercise in schizophrenia. Arch Gen Psychiatry. 2010

13 – Kristof E, et al. Interleukin-6 released from differentiating human beige adipocytes improves browning. Exp Cell Res. 2019

14 - Le RANKL est un ligand intervenant dans le métabolisme osseux libéré par les ostéoblastes (forme jeune de la cellule osseuse, provenant des cellules souches de la moelle osseuse) aboutissant à la maturation des ostéoclastes (qui assurent le remodelage osseux via la résorption osseuse)

15 – Les myoblastes sont les cellules souches responsables de la formation des muscles squelettiques dans l’embryon, donnant naissance à la fibre musculaire, ou lors de de la réparation des muscles endommagés (myogenèse). Les myoblastes fusionnent pendant la myogenèse.

16 – Ellingsgaard H, et al. Interleukin-6 enhances insulin secretion by increasing glucagon-like peptide-1 secretion from L cells and alpha cells. Nat Med. 2011

17 – Lang Lehrskov L, et al. Interleukin-6 delays gastric emptying in humans with direct effects on glycemic control. Cell Metab. 2018

18 – Woerle HJ, et al. Importance of changes in gastric emptying for postprandial plasma glucose fluxes in healthy humans. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008

19 - L’augmentation de la production d’IL-1 bêta entraîne un certain nombre de syndromes auto-immuns différents, dont la sclérose en plaques, par exemple

20 - Les protéines, Anses, 2013

21 – Cité en note 2

22 – Quels sont les effets du renforcement musculaire sur le corps et l’esprit ? Daryl Austin, National Geographic, 2024