Sujet âgé en train de manger. © Inra

Alimentation et vieillissement

Une supplémentation alimentaire en leucine au cours du vieillissement améliore l'effet de l'insuline sur le transport de glucose dans le muscle

Le vieillissement se caractérise entre autres par une perte de masse musculaire issue d'un déséquilibre entre les voies de synthèse et de dégradation des protéines lié à une perte de l'effet anabolique d'un acide aminé particulier: la leucine. Une supplémentation en leucine peut améliorer l'effet anabolique de la leucine chez le sujet âgé. Cependant la leucine augmente la synthèse protéique en activant des voies de signalisation communes à l'insuline pouvant conduire à l'installation d'une insulino-résistance. Nous avons montré qu'une supplémentation chronique en leucine chez le vieux rat n'induit aucune intolérance au glucose et améliore au contraire le transport du glucose dans le muscle. Ces données permettront d'envisager des stratégies nutritionnelles adaptées au cours de l'âge pour prévenir la sarcopénie sans induire d'effet délétère sur le contrôle glycémique du sujet âgé.

Mis à jour le 28/06/2013
Publié le 07/06/2013
Mots-clés :

L'évolution démographique des pays occidentaux s'est traduite par un vieillissement progressif des populations expliqué par l'augmentation de la longévité. Le vieillissement est néanmoins associé à l’apparition de nombreuses pathologies telles que maladies cardiovasculaires, diabète, cancers, rhumatismes…. Il se caractérise également par une perte involontaire et physiologique de la masse et de la force musculaire (ou sarcopénie) au profit d'une augmentation de la masse grasse. Ces processus contribuent à la perte de l'autonomie physique et de la qualité de vie de la personne âgée. La perte de masse musculaire de la personne âgée résulte d'une diminution de la synthèse des protéines musculaires en réponse au repas qui peut être en partie expliquée par une perte de l'effet stimulateur d'un acide aminé particulier: la leucine. 

Nous avons montré qu'un repas supplémenté en leucine était capable de restaurer l'effet anabolique du repas chez le sujet âgé suggérant qu'une supplémentation alimentaire en leucine pourrait prévenir ou traiter la sarcopénie. La leucine stimule la synthèse musculaire en activant des voies de signalisation intracellulaire telles que mTOR/S6K1. Or, il a été suspecté qu'une activation prolongée ou excessive de ces voies par les acides aminés pouvaient engendrer une diminution de l'action de l'insuline par phénomène de "feed-back" négatif sur les premières voies de signalisation de l'insuline (IR, IRS Akt), pouvant conduire à long terme à une résistance à l'insuline et à un état diabétique. Nous avons montré précédemment qu'une supplémentation chronique en leucine induisait chez le jeune rat un retard dans l'activation des voies de signalisation de l'insuline associé à une diminution de la tolérance au glucose (Balage et al 2010). Il était donc important de vérifier si une telle supplémentation pouvait avoir les mêmes effets chez le rat âgé ce qui pourrait être particulièrement délétère au cours du vieillissement caractérisé entre autre par une forte susceptibilité au développement d'une résistance à l'insuline.

Dans notre étude, des rats âgés de 18 mois sont séparés en deux groupes: un groupe recevant un régime contrôle et un groupe recevant un régime supplémenté en leucine (4.5 % du régime) pendant 6 mois. La supplémentation en leucine n'a pas induit de modification de la tolérance au glucose suggérant que la sensibilité globale à l'insuline n'a pas été modifiée chez le rat âgé. De plus, au niveau musculaire, la stimulation du transport de glucose par l'insuline est améliorée chez les rats supplémentés avec la leucine. La supplémentation en leucine n'altère pas la voie mTOR/S6K1 et n'exerce pas de feed-back négatif sur les voies de signalisation de l'insuline chez le rat âgé.   

Chez le rat âgé, une supplémentation chronique en leucine n'induit pas de résistance à l'insuline et semble au contraire améliorer son effet sur la captation du glucose par le muscle. Nos résultats montrent qu'une telle supplémentation est mieux tolérée par le rat âgé que le rat jeune puisqu'elle ne semble pas induire d'effet délétère sur le contrôle glycémique au cours du vieillissement.

Apportée selon des conditions optimales qui restent encore à définir (sous forme de cures successives, associé à un repas, associé à d'autres nutriments ou à l'exercice physique…..), la supplémentation en leucine pourrait améliorer le contrôle glycémique au cours du vieillissement. Ces observations faites chez l'animal devront évidemment être démontrées chez l'homme.

En savoir plus

Balage, M, Dupont, J, Mothe-Satney, I, Tesseraud, S, Mosoni, L, Dardevet, D (2010) Leucine supplementation in rats induced a delay in muscle IR/PI3K signaling pathway associated with overall impaired glucose tolerance. J Nutr Biochem, vol 22, 3, 219-226, March 2011

Zéanandin, G, Balage, M, Schneider, SM, Dupont, J, Mothe-SatneyI, Dardevet D. Differential effect of long-term leucine supplementation on skeletal muscle and adipose tissue in old rats: an insulin signaling pathway approach; AGE, vol 34, 371-387, April 2012