• VIH (début à 35 ans) : 22% plus élevé²⁷,
• Conditions hypoxiques (début ∼60 ans) : 20% de plus^{28,29,30,31,32,33,34}
• Chronic Maladie rénale (apparition ∼70 ans) : 25% de plus³⁵,
• Insuffisance hépatique (apparition ∼70 ans) : 15% de plus³⁶,
• Cancer (apparition ∼60 ans) : 4,5% plus élevé³⁷,
• Faible apport en protéines (début ∼60 ans) : 13% plus grand³⁸
• DM (début ∼60 ans) : 30% plus grand³⁹,
• Pratique tout au long de la vie d'exercices contre résistance (début ∼25 ans) : 7% de moins.

La figure ci-dessus laisse supposer que le déclin moyen de la masse musculaire est de ∼1,5% par an après l'âge de 50 ans⁴⁰.

La fonte musculaire, et in fine la perte de force, est multifactorielle. En effet, en fonction de son terrain physiologique, des contraintes musculaires que l’on inflige à son corps, de son état de stress, de ses habitudes de vies, c’est tout un ensemble métabolique qui sera impacté et qui lui-même aura un impact sur la composition corporelle.

Les mécanismes associés à une sarcopénie accélérée en raison de conditions et de comportements pathologiques

Bien que le vieillissement contribue à la présence de ces mécanismes liés à l'atrophie, ces comportements et maladies améliorent leur activité. La figure ci-contre doit être lue de l'extérieur vers l'intérieur ce qui conduit finalement à une perte de protéines myocytaires et myofibrillaires. Les signes plus (+) indiquent une régulation positive et les signes négatifs (-) correspondent à une régulation négative d'une voie spécifique. La figure représente une approche progressive de la façon dont certaines conditions et comportements pathologiques peuvent moduler quatre des principales voies mécanistes impliquées dans la sarcopénie : l'apoptose, la protéolyse, la régénération et la synthèse des protéines. Cette figure n'est pas destinée à être exhaustive ou détaillée (c'est-à-dire une voie de signalisation) et peut donc être sujette à une fausse représentation en raison de la complexité des interactions impliquées dans les conditions multidimensionnelles. Cependant, le modèle est dessiné pour illustrer les interactions qui servent à nourrir les principales voies qui accélèrent la sarcopénie. Ces interactions comprennent, mais sans s'y limiter, des changements dans les cytokines pro-inflammatoires, les hormones anaboliques, la dénervation, la fonction mitochondriale et la perfusion sanguine tissulaire. Certaines voies ont des propriétés de rétroaction où l'étiologie de la maladie aggrave la condition (par exemple, la dénervation aggrave la perfusion musculaire dans le PAD). PAD -maladie artérielle périphérique-, CKD -maladie rénale chronique-.

Après avoir décrit en avant propos la relation âge/sarcopénie, nous allons, dans cet article nous intéresser à un effet physiologique incontournable lié à l'âge et quelles stratégies nous pouvons mettre en place afin de, non pas l’éviter, mais d’en minimiser les effets sur les muscles.

La masse musculaire est intimement liée la synthèse des protéines musculaires. L’augmentation de la synthèse protéique va dépendre de deux facteurs majeurs : la contrainte mécanique exercée sur les muscles (entraînement, quantité et intensité des charges, etc…), qui va entraîner leur dégradation temporaire, et la disponibilité des facteurs liés à leur reconstruction. Ce dernier facteur est essentiellement apporté par une alimentation adaptée et notamment par l’apport suffisant de protéines de haute qualité, c’est-à-dire ayant un aminogramme complet et équilibré.
Les protéines musculaires sont donc synthétisées à partir des protéines contenues dans les aliments.
Ce qui commence à l’état d’un bon steak, d’un fromage blanc ou d’un verre de lait est décomposé en une vingtaine de briques de construction différentes que l’on appelle acides aminés. Ces acides aminés passent dans le sang et sont disponibles pour la construction des muscles. Tous les acides aminés n’ont en revanche pas le même impact sur la synthèse protéique mais ont un rôle synergique couvrant l’ensemble du processus métabolique.

Nous avons évoqué jusqu’à présent la partie liée à la construction du muscle. Pour autant, le cycle cellulaire d’un muscle est en permanence rythmé par des phases anaboliques (construction) et des phases cataboliques (destruction). Par exemple, lors de l’entraînement le catabolisme musculaire est en forte augmentation, tout comme dans les périodes de jeûne ou d’apports nutritionnels incomplets. La phase de repos et d’alimentation donne le départ à un nouveau cycle anabolique. Ces périodes s’alternent tout au long de notre vie et notre métabolisme a recours à un complexe processus de “turnover” protéique.

Si durant la première partie de notre vie, les phases anaboliques sont globalement plus importantes que les phases cataboliques, dès notre vingtième année les choses sont amenées à changer et plus les années passent plus notre potentiel destructif prend le pas sur nos aptitudes à reconstruire. C’est le vieillissement !
S’il s’agit d’un phénomène inexorable, nous pouvons néanmoins en atténuer les effets et surtout ralentir sa progression.

L’anabolisme musculaire est donc directement lié à la disponibilité des acides aminés en circulation afin d’activer la synthèse protéique. Une alimentation suffisamment protéinée est donc essentielle, mais pas que ! Pourquoi ? Parce qu’un phénomène physiologique intervient comme un trouble fête ; la séquestration splanchnique.

Peu connue du grand public, la séquestration splanchnique est la rétention de certains métabolites circulants (comme les acides aminés) par les viscères, principalement le foie et les intestins. Les acides aminés sont les briques de construction des protéines. Ils ne passent plus dans le sang en quantité suffisante : certains d’entre eux sont retenus à hauteur de 90%. Privés de leurs matières premières, les muscles fondent, s’atrophient. Quant au foie, il s’engorge des déchets azotés (urée, acides lactique et uriques). La séquestration splanchnique touche toutes les personnes (hommes ou femmes, sportives ou sédentaires, malades ou en bonne santé) après 50 ans et se trouve doublée dès 70 ans.

Il semble donc que l’âge contribue à la séquestration splanchnique de certains acides aminés dont un en particulier, la leucine, ce qui pourrait être un facteur clé de la sarcopénie chez les personnes âgées¹. On estime chez les personnes âgées de plus de 70 ans que 50% des protéines ingérées au cours d’un repas sont retenu sous forme d’acides aminés par le foie et l’intestin contre 25% chez les adultes.

Les mécanismes responsables de la sarcopénie (fonte de la masse musculaire avec l'âge) restent mal connus. Le primum movens semble être une moindre réponse anabolique du muscle à la prise alimentaire. Cette dernière peut être liée à une moindre disponibilité systémique en acides aminés, en rapport avec une augmentation de leur utilisation par les territoires splanchniques. Cette séquestration splanchnique peut être saturée par l'augmentation des apports protéiques (globaux ou d'acides aminés particulièrement concernés), par une modification du rythme des apports, ou encore par l'utilisation de protéines rapidement digestibles. Alternativement (ou de façon complémentaire), l'anomalie pourrait siéger au niveau musculaire par diminution des stimuli anaboliques (insuline, GH, testostérone...) ou par augmentation des agents cataboliques (cortisol, cytokines pro-inflammatoires...).

Les stratégies proposées ici ne sont ni exclusives, ni exhaustives et peuvent utilisées de façon concomitante en gardant toutefois à l’esprit que quelque soit l’intérêt de la stratégie, elle ne peut être envisagée qu’au regard des bénéfices, au sens large, qu’elle peut apporter.

Première stratégie possible

Le régime protéique pulsé, aussi appelé chrono nutrition protéique, consiste à concentrer un apport protéique important sur un repas, soit 80 % des apports journaliers recommandés, évalués à 1,4 à 1,8 grammes par kilogramme de masse corporelle et par jour chez la personne âgée. Cet apport permettrait de saturer partiellement l’extraction splanchnique (c’est-à-dire une rétention des acides aminés alimentaires par l’intestin et le foie pour leurs besoins propres) afin d’obtenir une meilleure biodisponibilité des acides aminés pour la stimulation de la synthèse protéique musculaire postprandiale. Une étude²¹ a proposer en un seul repas, en l'occurrence le déjeuner, 70 % à 80 % de l'apport protéique quotidien afin que l'organisme puisse en disposer en quantité suffisante. Réalisée sur 66 personnes d'un âge moyen de 85 ans — toutes dénutries et hospitalisées —, l'étude a comparé deux groupes recevant la même quantité de protéines (1,3 g) et d'énergie (33 kcal) par kilo de poids corporel. Le premier sous forme de régime « pulse », l'autre standard (20 % des protéines le matin, 30 % à midi, 20 % au goûter et 30 % au dîner). Après six semaines, les seniors du groupe « pulse » ont pris en moyenne un kilo de masse maigre (muscle) quand ceux du groupe « standard » ont peiné à garder un poids stable.

Deuxième stratégie possible

Une supplémentation en L-citruline. La L-citrulline est un acide aminé non protéique, c’est-à-dire qu’il ne rentre pas dans la composition des protéines. C’est également un effecteur des métabolismes protéique et énergétique. La L-citrulline est le seul acide aminé à ne pas être capté par le foie (contrairement aux autres acides aminés), ce qui lui permet d’échapper à l’extraction splanchnique. La consommation de 3,5 g de L-citrulline permet d’atteindre une citrullinémie comprise entre 650 et 900 µmol/L. Cette citrullinémie a été associée à une augmentation de 25 % de la vitesse de synthèse protéique musculaire chez l’Homme². Ce puissant effet sur la synthèse protéique musculaire se déroule via la voie mTORC1⁴¹.

Chez la personne âgée, 10 grammes de citrulline par jour permet d’augmenter de 5 à 10 % la masse musculaire³ et d’améliorer les performances physiques (Amélioration des performances physiques en EHPAD.). Dans le même sens, chez des seniors de plus de 60 ans sarcopéniques (et obèses), 10 g de L-citrulline par jour pendant 3 mois, associés à un entraînement physique, est plus efficace pour augmenter la force musculaire et la fonction musculaire que l’entraînement physique sans association avec la citrulline⁴. Et dans une population de seniors plus hétérogènes, il a aussi été démontré que cette association entraînement physique et citrulline était plus bénéfique aux personnes qui consomment moins de 1g/kg/j de protéines que chez celles consommant plus de 1g/kg/j de protéines⁵.

Troisième stratégie possible

Une supplémentation en leucine ou en protéines rapides. La Leucine est un acide aminé qui joue un rôle primordial dans la synthèse des protéines musculaires. Elle est un puissant activateur de la synthèse protéine musculaire via son action sur la voie mTOR⁹. Des études suggèrent qu’une complémentation en leucine au moment du repas permet d’augmenter la synthèse protéique musculaire^{10, 17}. Cependant, plusieurs études, dont des méta-analyses, montrent que chez les personnes âgées, un enrichissement en leucine sur le long terme ne permet pas d’augmenter la force ou la fonction musculaire^{11, 12, 13}. Ceci est peut-être dû au fait que la leucine est séquestrée dans l’aire splanchnique et n’arrive pas en assez grande quantité au niveau des muscles.

Une étude a montré qu’il fallait doubler la proportion de leucine pour obtenir une synthèse protéique musculaire²³. Cependant des études longitudinales sur des modèles animaux n’ont pas montré une augmentation de l’accumulation protéique due à la supplémentation en leucine en l’absence d’autres acides aminés^{24, 25}. La vitesse d’absorption des protéines peut jouer un rôle important dans la biodisponibilité postprandiale des acides aminés et donc avoir une incidence sur la stimulation de la synthèse protéique musculaire¹⁴. Dans ce contexte, plus l’apparition des acides aminés dans le sang est massive et rapide, plus l’aire splanchnique a des chances d’être saturée. Les protéines rapides comme celles du lactosérum sont riches en leucine. Une étude a montré que chez le sujet âgé l’ingestion de protéines rapides (telle que les protéines de lactosérum) permet un meilleur gain protéique post-prandial que l’ingestion de protéines lentes (telle que la caséine), à l’inverse de ce qui est observé chez le sujet jeune¹⁵. Cependant, là encore, des études montrent qu’une complémentation en protéines rapides chez des personnes âgées augmente la synthèse protéique musculaire¹⁶. Les données concernant sur une amélioration de la fonction musculaire restent encore controversées¹⁸ même si les données semblent prometteuses¹⁹.

Petit complément !

Les acides gras à chaîne moyenne pourraient optimiser les effets de la leucine sur la fonction musculaire dans une population âgée particulièrement à risque de sarcopénie. Parmi les acides aminés indispensables, la leucine fait l’objet d’un intérêt grandissant en prévention de la sarcopénie. Pour lui permettre d’être utilisée préférentiellement pour la synthèse protéique plutôt que pour la production énergétique, des chercheurs ont testé les effets des triglycérides à chaîne moyenne (TCM) – dont l’oxydation mitochondriale musculaire est rapide et prioritaire – en les ajoutant à l’alimentation de personnes âgées fragiles (n = 11 H et 27 F ; 86,6 ans) d’un établissement de soins japonais. Dans le cadre d’une étude randomisée²⁰ contrôlée de 3 mois, ces patients recevaient ainsi un comprimé de 1,2 g de leucine + 20 µg de vitamine D, ainsi que 6 g de TCM (LD + TCM ; n = 13) ou 6 g de triglycérides à longue chaîne (LD + TCL ; n = 13). Un groupe témoin ne recevait aucune supplémentation (n = 12). En termes de force et d’endurance musculaires, le groupe LD + TCM présentait une augmentation de la force de préhension de la main droite plus élevée (p < 0,05) que le groupe témoin (+ 1,2 kg soit 13,1 % en 3 mois, p < 0,01), ainsi qu’un temps de maintien des genoux en extension plus élevé (p < 0,05) que le groupe LD + TCL. Les mesures de la fonction locomotrice étaient également améliorées par rapport au groupe LD + TCL, avec notamment une vitesse de marche augmentée de 12,5 % en 3 mois dans le groupe LD + TCM. Les résultats étaient plus incertains pour la masse musculaire (pas de mesure directe et absence de différences des circonférences des mollets et des bras). On trouve des TMC en quantité importante (60%) dans l’huile de coco.

Stratégie associée

Une complémentation en vitamine D. La vitamine D n’a pas montré d’efficacité sur la sarcopénie mais sur la réduction (de 19 à 23 %) du nombre de chutes liées à la faiblesse musculaire chez les personnes de plus de 65 ans⁶. Il est conseillé chez les personnes âgées de consommer 800 à 1000 UI minimum de vitamine D3 par jour (soit 20 µg, en pratique, cela peut être une dose de 100 000 UI tous les 3 mois) de façon à maintenir un bon niveau de vitamine D. Ceci est important car il est maintenant connu que la concentration sanguine de vitamine D est positivement associée à la vitesse de marche⁷. Cependant, une méta-analyse regroupant 15 études indique qu’une supplémentation en vitamine D ne permet pas d’augmenter la force musculaire⁸.

Le vieillissement s’accompagne d’une perte progressive d’autonomie physique et d’une augmentation de l’invalidité. Le vieillissement affecte donc de manières différentes les organes et les tissus de l'organisme, aboutissant à des vitesses différentes d'apparition de déclin fonctionnel. Ainsi, le vieillissement s'accompagne d'une perte de masse et de fonction musculaires survenant de la maturité à la sénescence et définissant la sarcopénie. Le processus de vieillissement désensibilise les muscles par rapport aux protéines, ce qui entraîne une plus grande exigence par repas pour atteindre les niveaux de leucine. On estime que les personnes âgées ont besoin de protéines de bonne qualité à une dose d’environ 40gr pour une réponse anabolique maximale.

La dénutrition protéino-énergétique, qui touche une partie de la population âgée, accentue leur déclin musculaire (sarcopénie et dynapénie - perte de fonction musculaire) et participe donc à l’augmentation de la morbi-mortalité. La prévention et le traitement de la dénutrition s’avèrent difficiles, lié au défaut de réponse à la renutrition observé chez les personnes âgées ; celui-ci est expliquépar une forte extraction splanchnique des acides aminés en période post-prandiale, responsable d’une moindre stimulation de la protéosynthèse musculaire. La séquestration splanchnique des acides aminés est un processus observé pendant le vieillissement et qui entraîne une diminution de la disponibilité des acides aminés périphériques (AA). Les mécanismes sous-jacents à la séquestration splanchnique des acides aminés restent incertains mais le couple primo-prévention nutritionnelle et fonctionnelle semble la seule alternative viable et garantissant le retard d'entrée dans la dépendance, l'amélioration de la qualité de vie et la limitation de la morbi-mortalité liée à la dynapénie.