Vieillissement : pourquoi les muscles perdent-ils leur capacité à se réparer ?

Avec l’âge, les muscles récupèrent moins bien après une lésion. À Illkirch, une équipe Inserm de l’Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire vient de mettre en lumière un mécanisme qui pourrait contribuer à ce phénomène. Grâce à des travaux menés chez la souris, elle montre en effet que le récepteur des androgènes – groupe d’hormones sexuelles dont fait partie la testostérone – contribue au maintien des cellules souches indispensables à la réparation du muscle. Or la concentration des androgènes dans l’organisme décline avec l’âge…

L’association entre hormones sexuelles masculines et force musculaire n’est plus à démontrer : les androgènes, famille d’hormones à laquelle appartient la testostérone, participent à la croissance du muscle au cours du développement, et leur concentration sanguine est corrélée à la masse et la force musculaires. Cependant, le rôle de ces hormones dans la réparation du muscle est moins connu.

Des cellules souches pour réparer le muscle

En cas de lésion, déchirure ou traumatisme musculaire, un processus de réparation qui s’étend sur environ un mois se met en route. L’organisme s’appuie notamment sur des cellules souches musculaires. Celles-ci vont d’une part conduire à la production de nouvelles cellules musculaires fonctionnelles pour reconstruire les fibres endommagées, et d’autre part se renouveler afin de maintenir une réserve qui permettra la réparation de lésions futures. À l’Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire d’Illkirch, la chercheuse Inserm Delphine Duteil et ses collaborateurs ont décidé d’explorer le rôle des androgènes dans ce processus. En effet, « les cellules souches musculaires expriment le récepteur des androgènes et peuvent donc a priori répondre à ce signal hormonal », explique la chercheuse.

Pour ce faire, l’équipe a tout d’abord étudié la réparation de lésions musculaires chez des souris mâles génétiquement modifiées pour que le récepteur des androgènes soit absent dans leurs cellules souches musculaires. Après avoir induit un dommage musculaire chez de jeunes animaux, les chercheurs ont observé que la réparation était altérée, aboutissant à la formation de fibres musculaires qui présentaient des anomalies de structure, avec le développement de fibrose (une accumulation de tissu cicatriciel), d’inflammation... Les dommages étaient encore plus importants en cas de seconde lésion, car le stock de cellules souches musculaires s’était appauvri.

L’équipe a complété ces observations par des analyses moléculaires réalisées sur des cellules souches musculaires d’animaux non génétiquement modifiés : il est apparu qu’au cours de la réparation, l’activation du récepteur des androgènes déclenche l’expression de différents groupes de gènes dans les cellules souches musculaires. Cette signalisation hormonale contribue ainsi à la fois à leur renouvellement et à leur capacité à se différencier en cellules musculaires matures.

Avec l’âge, un mécanisme de réparation fragilisé

Immédiatement, l’équipe a pensé à transposer ces résultats chez des individus âgés qui présentent naturellement des concentrations d’androgènes diminuées en raison du vieillissement. Les chercheurs ont voulu savoir si ce déclin hormonal avait un impact sur la fragilité des muscles. 

Comme attendu, ils ont observé une diminution des taux de testostérone chez les souris âgées, mais ils ont également mis en évidence une baisse de l’expression du récepteur des androgènes dans leurs cellules musculaires. La réparation de lésions induites était fortement altérée, mais l’administration d’un dérivé de testostérone a partiellement restauré le processus. « Ces résultats indiquent que le déclin des androgènes et des mécanismes de signalisation androgéniques contribuent à altérer la capacité du muscle à se régénérer au cours du vieillissement, résume Delphine Duteil. Toutefois, ils ne permettent pas à eux seuls de conclure quant à l’intérêt d’un traitement hormonal chez l’humain », souligne-t-elle.

L’équipe s’est également intéressée aux souris femelles. Si la concentration d’androgènes qui circulent dans leur organisme est bien moins élevée que chez les mâles, leurs cellules souches musculaires comportent néanmoins des récepteurs spécifiques de ces hormones. Mais les priver de ces récepteurs a été sans conséquence sur la réparation de lésions musculaires expérimentalement induites. « Les mécanismes qui régulent la réparation musculaire semblent donc différer entre les mâles et les femelles. Et le rôle éventuel d’autres voies hormonales, notamment liées aux œstrogènes, reste à explorer », conclut Delphine Duteil.  

Delphine Duteil est chercheuse Inserm dans l’équipe Rôles physiopathologiques des voies de signalisation des récepteurs nucléaires à l’Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC, unité 1258 Inserm/CNRS/Université de Strasbourg), à Illkirch.

Source : J. Rizk et coll. Androgen receptor imprints satellite cell stemness and preserves their reservoir for lifelong regeneration and optimal repair. Science Advances, 9 septembre 2026 ; DOI :10.1126/sciadv.aec8073

Autrice : A. R.

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