Demi-vie des mitochondries musculaires

[Nine14140]

Bonjour à tous,

J'ai cru lire il y a qqes années que la mitochondrie avait une durée de vie d'environ 30 jours.
Je ne retrouve pas l'information.

Quelqu'un aurait-il l'information ?
Sur la demi-vie des mitochondries musculaires, plus précisément ?
Si oui, auriez-vous des liens vers des articles scientifiques ?

Merci d'avance.


PS : je m'y intéresse car je suis coureur à pied, marathonien. Et je m'intéresse à la physiologie.
Cela pourrait orienter mes plans d'entraînement, pour les optimiser.
-----

[Flyingbike]

chez le rat : http://www.jbc.org/content/246/8/2425.full.pdf (ça donne une idée des variations entre les tissus, etc)

rapidement je n'ai rien trouvé de probant chez l'humain

PS : je m'y intéresse car je suis coureur à pied, marathonien. Et je m'intéresse à la physiologie.
Cela pourrait orienter mes plans d'entraînement, pour les optimiser.

alors je vois vraiment pas en quoi connaitre la demi vie d'une mitochondrie peut aider à optimiser l'entrainement......

[Nine14140]

.. alors je vois vraiment pas en quoi connaitre la demi vie d'une mitochondrie peut aider à optimiser l'entrainement......

Merci pour l'article.

Pour votre question, me permettriez-vous de vous laisser chercher un peu ?

Je vous donnerai ma version après votre réponse (qui peut être "langue au chat").

[Nine14140]

Pourquoi la demi-vie des mitochondries musculaires m'importe pour optimiser mon entraînement de coureur à pied ?

La mitochondrie est l'usine énergétique aérobie des fibres musculaires.

Elle fournit l'énergie proprement.
Sans acidité concomitante.

Plus, l'énergie (ATP) est fournie par les mitochondries, plutôt que par la glycolyse, plus le coureur de fond (effort en endurance sous le seuil anaérobie) sera PERFORMANT.

Et nous savons que par l’entraînement, nous pouvons améliorer le potentiel des MITOCHONDRIES.

Mais, si ces mitochondries meurent toutes au bout de 3 semaines, nous savons qu'il ne faut jamais arrêter de les entraîner puisqu'au bout de 3 semaines, elles sont toutes remplacées et donc de vraies débutantes.

Une des façons d'améliorer ces mitochondries, c'est de s'entraîner lentement et longtemps (en endurance).
Mais parce qu'il est aussi nécessaire de s’entraîner à des allures rapides (travail de l'acidité et de la Vo²Max), on peut alors tenter de déterminer au mieux la répartition des types de séances d'entraînement : plutôt bcp de séances rapides ? Ou l'inverse ? Ou une répartition équilibrée ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

La demi-vie seule n'est pas une donnée suffisante. Faudrait aussi avoir l'information sur la statistique des durées entre divisions.

On peut imaginer que c'est exactement la même statistique...

[Nine14140]

Voilà le lien ou il est question de demi-vie des mitochondries des cellules nerveuses.

http://biochimej.univ-angers.fr/Page...tochondrie.htm

Extrait

Tout au long de la vie d'un neurone, les mitochondries âgées et endommagées subissent un recyclage dynamique par fusion - fission ou par élimination par le processus appelé mitophagie (une autophagie qui dégrade les mitochondries dans les lysosomes). Le temps de demi-vie des mitochondries dans le neurone est estimé à 30 jours.

D'après vous, si les mitochondries nerveuses ont une demi-vie de 30 jours, la demi-vie des mitochondries des fibres musculaires, sollicitées à outrance à l'entraînement du sportif, serait-elle plus longue ou plus courte ?

[Flyingbike]

Elle fournit l'énergie proprement.
Sans acidité concomitante.

il ne faut pas réfléchir en écologiste pour la bioénergétique. Les mitochondries produisent énormément de ROS, par exemple. Ça n'est pas propre (le lactate n'est pas cancérigène par contre)

Mais, si ces mitochondries meurent toutes au bout de 3 semaines, nous savons qu'il ne faut jamais arrêter de les entraîner puisqu'au bout de 3 semaines, elles sont toutes remplacées et donc de vraies débutantes.

La demi-vie est de 3 semaines. Ça n'a rien à voir. Elles ne meurent pas toutes en même temps, elles sont en renouvellement permanent, mais partiel.

D'autre part, ça n'est pas parce que leur demi vie serait courte que l'effet de l'entrainement disparaitrait aussi vite. L'entrainement de fond augmente le métabolisme de base (resting metabolic rate), et cette augmentation a une durée de vie non négligeable, et elle n'est probablement pas uniquement liée à l'augmentation de la capacité respiratoire mitochondriale. Et rien n'empêche que l'effet de l'entrainement dure malgré le renouvellement total des mitochondries, ce n'est pas elles qui décident !

Enfin, il n'est pas dit qu'une nouvelle mitochondrie soit "une vraie débutante". Elle ne sort pas de nulle part en partant de zéro.


Je pense aussi qu'il est illusoire de penser optimiser un entrainement en se basant sur cette donnée. Ça serait presque arbitraire

[Nine14140]

....

La demi-vie est de 3 semaines. Ça n'a rien à voir. Elles ne meurent pas toutes en même temps, elles sont en renouvellement permanent, mais partiel.

D'autre part, ça n'est pas parce que leur demi vie serait courte que l'effet de l'entrainement disparaîtrait aussi vite. L'entrainement de fond augmente le métabolisme de base (resting metabolic rate), et cette augmentation a une durée de vie non négligeable, et elle n'est probablement pas uniquement liée à l'augmentation de la capacité respiratoire mitochondriale. Et rien n'empêche que l'effet de l'entrainement dure malgré le renouvellement total des mitochondries, ce n'est pas elles qui décident !

Enfin, il n'est pas dit qu'une nouvelle mitochondrie soit "une vraie débutante". Elle ne sort pas de nulle part en partant de zéro.


Je pense aussi qu'il est illusoire de penser optimiser un entrainement en se basant sur cette donnée. Ça serait presque arbitraire

Merci pour ta réponse.

1) Oui, la demi-vie. La durée pendant laquelle la moitié des éléments vivants au début ont disparu.
Mais j'ai alors une question.
Quelle serait l'espérance de vie d'une population à demi-vie de 3 semaines ?

2) L'entraînement et la demi-vie.
J'ai quand même en tête que, si la demi-vie des mitochondries musculaires était de 3 semaines, au bout de 3 semaines sans entraînement, la moitié des mitochondries utiles pour le sport pratiqué, seraient, de mon point de vue, des débutantes. Sauf, si je n'ai pas compris du tout comment meurent les mitochondries et comment elles sont remplacées.

3) Oui, pour optimiser son potentiel, il n'y a pas que les mitochondries comme problématique. Il y en a de nombreux autres.
D'ailleurs, on n'est pas nombreux à réfléchir à la problématique "mitochondrie".

Mais, ça peut expliquer une petite partie de la perte très rapide du niveau physique en cas d'arrêt.

[Amanuensis]

Quelle serait l'espérance de vie d'une population à demi-vie de 3 semaines ?

Indéfinie, et dans certains cas potentiellement infinie.

D'ailleurs la population totale des mitochondries dans le monde se perpétue depuis peut-être un milliard d'années ou plus.

[Une fois de plus, la demi-vie n'est pas une donnée suffisante, faut avoir la statistique des division.]

[Amanuensis]

fusion - fission

À quoi réfère cette idée de «fusion» ?

[Deedee81]

Salut,

Tiens, je ne savais pas que ce processus existait.

À quoi réfère cette idée de «fusion» ?

J'ai trouvé ça :
http://biochimej.univ-angers.fr/Page...tochondrie.htm

C'est assez parlant.

[Amanuensis]

C'est la ref donnée message #6, il me semble.

[Deedee81]

C'est la ref donnée message #6, il me semble.

Ah oui, zut, désolé

[albanxiii]

Mais parce qu'il est aussi nécessaire de s’entraîner à des allures rapides (travail de l'acidité et de la Vo²Max), on peut alors tenter de déterminer au mieux la répartition des types de séances d'entraînement : plutôt bcp de séances rapides ? Ou l'inverse ? Ou une répartition équilibrée ?

Ça n'est pas justement le but d'un entraînement bien construit ?
Des entraîneurs y arrivent très bien, sans connaître la demi-vie des mitochondries. Je pense que la connaissance de l'athlète, en tant que système dans sa globalité, est plus importante pour ça.

[Nine14140]

Indéfinie, et dans certains cas potentiellement infinie.

D'ailleurs la population totale des mitochondries dans le monde se perpétue depuis peut-être un milliard d'années ou plus.

[Une fois de plus, la demi-vie n'est pas une donnée suffisante, faut avoir la statistique des division.]

Merci pour ta réponse.


Mais j'ai dû être ambigu dans ma question.

Car, pour moi, l'espérance de vie, c'est la durée moyenne de vie des individus d'une population.

Un peu comme quand on dit que l'espérance de vie des femmes est autour de 85 ans.
Mais ce n'est pas pour cela que certaines ne meurent pas à 120 ans.
Et d'autres très très jeunes.
Non ?

[Flyingbike]

vous partez d'une principe qu'une nouvelle mitochondrie a des caractéristiques différentes de celles de la génération d'avant. Ça n'est probablement pas totalement vrai
Donc là, votre raisonnement est fortement biaisé

[Amanuensis]

J'ai l'impression que l'aspect cycle bactérien des mitochondries n'est pas pris en compte. On ne peut pas parler d'espérance de vie d'une bactérie (ou d'une mitochondrie) comme on parle de l'espérance de vie d'un eucaryote multicellulaire à reproduction sexuée.

[Nine14140]

vous partez d'une principe qu'une nouvelle mitochondrie a des caractéristiques différentes de celles de la génération d'avant. Ça n'est probablement pas totalement vrai
Donc là, votre raisonnement est fortement biaisé

Oui, je pars bien de cette hypothèse.

Car pour moi, demi-vie implique MORT.
Puis NAISSANCE.

Oui, mon hypothèse initiale, que je viens présenter ici pour confirmation ou infirmation, c'est bien que les mitochondries qui naissent sont comme des bébés qu'il faut bichonner pour les amener à leur potentiel.

D’où, toujours selon mon hypothèse, les faire travailler en permanence, car à tout moment, de nouvelles mitochondries naissent et doivent être entraînées.

PS : le fait que l'entraînement en endurance améliore la capacité des mitochondries correspond à un CONSENSUS dans le monde de la course à pied, scientifiques, physiologistes et entraîneurs.

[Amanuensis]

Car pour moi, demi-vie implique MORT.

Selon la définition, c'est possible.

Puis NAISSANCE.

Non. Il n'y pas de notion de naissance, seulement de division cellulaire (en voyant la mitochondrie comme une cellule, ce qu'elle est d'une certaine manière).

[Flyingbike]

Alors ne parlons pas de demi vie
Mais temps de demi renouvellement

Parce que vous partez sur des hypothèses fantaisistes (du moins infondées) pour bâtir un concept qui prend en compte ant d’autres paramètres.

Ok, l’entraînement améliore la capacité respiratoire. Ça n’est pas nouveau. Mais ça pourrait très bien ne rien à voir à faire avec le temps de demi renouvellement des mitochondries

[Nine14140]

... vous partez sur des hypothèses fantaisistes (du moins infondées) ..

C'est bien pour cela que je viens sur ce forum, poser la question et espérer avoir une réponse.

Et cela semble donner des résultats.
Puisque, je comprends mieux comment disparaissent certaines mitochondries (par mitophagie) ou comment d'autres se créent (par "division cellulaire").

Et comme des premières réponses appellent toujours de nouvelles questions.
Alors, la division cellulaire, est-ce la seule façon d'obtenir de nouvelles mitochondries ?
Si non, merci de m'indiquer comment.

[Amanuensis]

Alors, la division cellulaire, est-ce la seule façon d'obtenir de nouvelles mitochondries ?

Il me semble que oui. Et on parle là de la division d'une mitochondrie en deux nouvelles mitochondries, pas de la division de la cellule eucaryote hôte.

(Et si je comprends bien--confirmation?-- ce n'est pas le processus de «fission».)

[Flyingbike]

Les mitochondries ont une vie indépendamment du cycle cellulaire de "l'hôte". Et ça se voit bien en vidéo microscopie ou les mitochondries bourgeonnent et fusionnent sans que la cellule ne se divise. Et d'ailleurs cela permet une dynamique mitochondriale adaptative même dans une cellule quiescente. La biogenèse mitochondriale dépend plus des besoins énergétiques de la cellule et du type cellulaire que du cycle cellulaire.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2912461

[Nine14140]

Les mitochondries ont une vie indépendamment du cycle cellulaire de "l'hôte". Et ça se voit bien en vidéo microscopie ou les mitochondries bourgeonnent et fusionnent sans que la cellule ne se divise. Et d'ailleurs cela permet une dynamique mitochondriale adaptative même dans une cellule quiescente. La biogenèse mitochondriale dépend plus des besoins énergétiques de la cellule et du type cellulaire que du cycle cellulaire.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2912461

Merci pour tes remarques et ton article.
Je commence à cerner la problématique.

Les mitochondries fusionnent ou se divisent en 2.

la fusion augmente si les mitochondries sont très mobiles. La fusion est associée à une augmentation du potentiel de membrane mitochondrial, de la consommation d'oxygène et de la production d'ATP.
la fission augmente si les mitochondries sont très longues. La fission est associé à une diminution du potentiel de membrane mitochondrial, de la consommation d'oxygène, et de la production d'ATP.

Celles qui sont endommagées ou faibles sont éliminées.

L'autophagie est stimulée au-dessus du taux de base ou de repos lorsque les nutriments sont rares, lorsque les cellules sont soumis à un stress, ou quand des bactéries intracellulaires ou des organites endommagés doivent être dégradés.

Et tu as écrit :

La biogenèse mitochondriale dépend plus des besoins énergétiques de la cellule et du type cellulaire que du cycle cellulaire.

En qqe sorte, si je résume que "si on active les mitochondries sans trop les stresser, elles devraient se développer et améliorer leur efficacité", est-ce correct ?

[Flyingbike]

oui, si on augmente les besoins respiratoires de façon prolongée, les capacités mitochondriales des tissus concernés devraient augmenter. Après tout, c'est une des propriétés du vivant, l'adaptation. Et c'est ce qu'on fait avec l'entrainement. Dans ton autre fil, j'ai posté une image de coloration par la SDH, qui permet de différencier les fibres lentes des fibres rapides. Cette protéine est justement portée par les mitochondries, et l'entrainement de fond favorise la conversion des fibres rapides en fibres lentes, et cela passe en partie par l'augmentation de leurs capacités respiratoires.


J'aime bien les belles images parlantes, alors voici une video : https://www.youtube.com/watch?v=CIXY-Ns5vks

voir la légende, mais en gros, toutes les mitochondries sont colorées en rouge. Avec un laser, on peut activer une protéine fluorescente verte à un endroit déterminé, puis ensuite suivre le devenir des mitochondries "visuellement activées".

Ce qu'on voit, c'est que les mitochondries ne sont pas comme dans les livres : un genre de bâtonnet vaguement ovoïde. C'est en fait un réseau très dense et surtout dynamique. Ça n'arrête pas de fusionner, fissionner, et on voit que la couleur verte se diffuse

[Nine14140]

oui, si on augmente les besoins respiratoires de façon prolongée, les capacités mitochondriales des tissus concernés devraient augmenter. Après tout, c'est une des propriétés du vivant, l'adaptation. Et c'est ce qu'on fait avec l'entrainement. Dans ton autre fil, j'ai posté une image de coloration par la SDH, qui permet de différencier les fibres lentes des fibres rapides. Cette protéine est justement portée par les mitochondries, et l'entrainement de fond favorise la conversion des fibres rapides en fibres lentes, et cela passe en partie par l'augmentation de leurs capacités respiratoires.


J'aime bien les belles images parlantes, alors voici une video : https://www.youtube.com/watch?v=CIXY-Ns5vks

voir la légende, mais en gros, toutes les mitochondries sont colorées en rouge. Avec un laser, on peut activer une protéine fluorescente verte à un endroit déterminé, puis ensuite suivre le devenir des mitochondries "visuellement activées".

Ce qu'on voit, c'est que les mitochondries ne sont pas comme dans les livres : un genre de bâtonnet vaguement ovoïde. C'est en fait un réseau très dense et surtout dynamique. Ça n'arrête pas de fusionner, fissionner, et on voit que la couleur verte se diffuse

Merci pour ta contribution.
Et merci à tous les autres.

J'avais vraiment en tête qu'avec une demi-vie de 3 semaines, il fallait en permanence entraîner les nouvelles mitochondries pour conserver son aptitude à "consommer le plus possible d'oxygène (Vo²Max)".

Mais, si on parle de demi-vie de renouvellement (fusion et fission), alors on se rend compte qu'une nouvelle mitochondrie issue d'une fusion ou d'une fission ne part pas de rien.
Et là, on peut supposer qu'elle n'a pas perdu les caractéristiques de ses parents.

PS : cette information va nous servir pour intégrer dans l'entraînement d'un marathonien "énormément" ou "moins" d’entraînement en endurance, à allure lente.

[Amanuensis]

et fusionnent

Je ne comprends toujours pas ce qu'est cette fusion. Deux cellules qui en deviennent une seule (après disparition d'un des deux ADN?), ou simplement deux cellules qui s'accolent, comme par exemple le font d'autres procaryotes (comme les cyanobactéries)?

(Et si c'est un accolement, la fission n'est alors qu'une séparation, recréant l'étant avec «fusion».)

Serait intéressant d'avoir une clarification, en particulier pour éviter une éventuelle confusion, entre un côté la dynamique des fusions-fissions, et de l'autre le cycle de base, grossissement-division.

[Flyingbike]

Je ne connais pas bien les mécanismes. Mais c’est’une fusion qui met «*simplement*» en continuité les membranes et les contenus. Le Wikipedia anglais a l’air de donner des bases intéressantes https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial_fusion

Nb : les mitochondries ont un génome present en plusieurs copies et sa dynamique est indépendante de celui de la cellule. Il n’y a donc pas trop de difficultés techniques à fusionner ou à fissionner.

[Amanuensis]

il fallait en permanence entraîner les nouvelles mitochondries pour conserver son aptitude à "consommer le plus possible d'oxygène (Vo²Max)".

Je ne vois pas trop ce que pourrait être un tel entraînement. Une mitochondrie est quelque part assez simple, son fonctionnement dépend bien plus des protéines créées par la machinerie de la cellule hôte (i.e., l'ADN de la cellule hôte, ses ribosomes, transport vers et de la mitochondrie (transport d'un peu tout, métabolites tout comme enzymes et co-enzymes, etc.)) que d'une quelconque évolution propre.

Et là, on peut supposer qu'elle n'a pas perdu les caractéristiques de ses parents.

Lors d'une division générique, une cellule fille hérite de l'ADN, d'une partie de la membrane, et d'une partie du cytoplasme (dont ribosomes, et nombreux enzymes) de son unique parent.

[Amanuensis]

(...)

Thx. Je vais essayer de comprendre comme s'articulent d'un côté ces fusions/fissions et de l'autre les divisions.