Accumulation of intramuscular toxic lipids, a link between fat mass accumulation and sarcopenia

Abstract

Aging is characterized by a loss in muscle mass and function, which is defined as sarcopenia. It weakens individuals by increasing the risk of falls and altering their quality of life. The loss of muscle mass results from the age-related impairment of the anabolic effect of nutrients and insulin, which normally increase and decrease muscle protein synthesis and degradation rates respectively. Alterations in muscle protein metabolism have been related to the accumulation of body fat and intramyocellular lipids. In particular, some lipid species such as ceramides or diacylglycerols have been described as inhibitors of the insulin signaling pathway in different models. Accumulation of these molecules in skeletal muscle could result from a lowered buffering capacity of circulating fatty acids by adipose tissue in response to the meal, a reduction of mitochondrial oxidative capacities or chronic inflammation. However, some nutritional strategies have been identified to limit or prevent the accumulation of lipotoxic metabolites and to improve the sensitivity of muscle to nutrients or insulin.La sarcopénie est définie comme une perte de masse et de fonction musculaires. Elle survient notamment au cours du vieillissement et fragilise les individus par augmentation du risque de chutes et une baisse de la qualité de vie. La perte de masse musculaire résulte d’une altération de l’équilibre entre les taux de synthèse et de dégradation des protéines contenues dans le tissu. On observe ainsi une altération de l’effet anabolique des nutriments (acides aminés) et de l’insuline qui permettent normalement de stimuler la synthèse et d’inhiber la dégradation des protéines. Les altérations du métabolisme protéique ont pu être reliées à l’accumulation globale de la masse adipeuse et à l’infiltration de lipides dans les muscles. En particulier, certaines espèces lipidiques telles que les céramides ou les diacylglycérols ont été décrites comme inhibitrices de la voie de signalisation de l’insuline dans différents modèles. Leur accumulation dans le muscle âgé pourrait résulter d’un défaut d’efficacité du tissu adipeux à tamponner l’excès d’acides gras circulants en réponse au repas, d’une réduction des capacités oxydatives mitochondriales musculaires ou de la présence d’une inflammation chronique. Certaines stratégies nutritionnelles ont néanmoins été mises en évidence pour lutter contre l’accumulation de métabolites lipotoxiques ou améliorer la sensibilité musculaire aux nutriments ou à l’insuline.