Un nouveau mécanisme d’action est avancé pour expliquer la genèse des animaux culards

La myostatine est un facteur de croissance qui régule celle des tissus musculaires. Une surabondance de cette protéine provoque un retard du développement musculaire. A l’inverse, sa déficience entraîne un aspect musculaire hypertrophié. C’est le cas, par exemple, des bovins culards sélectionnés sur ce caractère depuis deux cents ans pour la production de viande. L’intérêt agronomique, lié à cette hypermuscularité, mobilise les chercheurs de l’Institut national de la recherche agronomique (Inra).

Chez le culard, le gène de la myostatine a muté et perdu sa fonctionnalité

Depuis 1997, grâce au travail de scientifiques belges et néo-zélandais, nous savons que, chez ces animaux, le gène de la myostatine est muté : la protéine produite a perdu sa fonction. Or, l’action de la myostatine est multiple. Pendant la période fœtale, elle contrôle la prolifération et la différenciation des cellules musculaires. « Le développement musculaire, ou myogenèse, est un phénomène qui fait intervenir les myoblastes, rappelle Isabelle Cassar-Malek, chargée de recherche à l’Inra de Clermont-Ferrand-Theix. Ces cellules prolifèrent, puis cessent de proliférer, forment des contacts entre elles, fusionnent pour former des cellules polynucléées. Celles-ci sont à l’origine des fibres musculaires présentes dans les muscles et responsables de leur contraction. Chez le bovin culard, la myostatine n’est plus fonctionnelle : la prolifération se prolonge et les fibres musculaires sont plus nombreuses. » Tout cela se passe en période fœtale. L’essentiel de la mise en place du tissu musculaire du bovin s’effectue à ce moment. Ainsi, à la naissance, le veau est capable de marcher, son muscle est déjà suffisamment mature.

De la souris knockout myostatine au bovin culard

La myostatine joue en outre un rôle, au cours de la vie postnatale, sur la régulation de la masse du muscle. Si elle n’intervient plus sur le nombre des fibres, fixé pendant la période fœtale, elle agit sur leur croissance. « Au cours d’une croissance normale, chez tout individu de n’importe quelle espèce de vertébré, des cellules satellites, situées à la périphérie des fibres musculaires, fusionnent avec elles et augmentent le nombre de noyaux présents dans ces fibres. Cela entraîne une synthèse protéique plus importante, donc une croissance en diamètre et en longueur des fibres musculaires. La myostatine régule l’équilibre entre les phénomènes anaboliques (synthèse protéique) et cataboliques (dégradation protéique) », explique Isabelle Cassar-Malek.

Les résultats d’une thèse qu’elle a encadrée apportent précisément une pierre à la connaissance de ces mécanismes. Le modèle de laboratoire qui a été exploité est une souris dite knockout (KO) myostatine, chez laquelle le gène de la myostatine est complètement inactivé : une situation qui se rapproche de celle du culard, chez lequel la protéine existe, mais sans être fonctionnelle. La stratégie sera alors de trouver, chez ce modèle, des pistes d’études susceptibles d’être transposées au bovin.

Des mécanismes liés à la survie cellulaire

Un phénotypage moléculaire a été réalisé, à travers deux analyses complémentaires : d’une part une analyse transcriptomique, à l’aide de puces ADN, afin d’identifier les ARN messagers produits par l’expression des gènes, et d’autre part une analyse protéomique, qui détermine les protéines présentes dans le muscle. « La comparaison des phénotypes moléculaires a permis de montrer que, chez les animaux KO myostatine, une voie moléculaire associée à la survie cellulaire est activée. Surtout, elle a mis en évidence qu’il existe sans doute une atténuation des morts cellulaires programmées chez ces derniers. La conséquence est plus de synthèse protéique, donc plus de masse musculaire. Les mêmes mécanismes sont retrouvés chez les culards, précise Isabelle Cassar-Malek. Maintenant, l’intérêt est d’aller plus loin, notamment dans le cadre d’un programme de l’Agence nationale de la recherche⁽¹⁾. Il s’agit de savoir si, chez des animaux de rente conventionnels, certains facteurs d’élevage peuvent modifier les mêmes voies moléculaires que chez les culards, afin de produire des animaux dotés de masses musculaires plus intéressantes d’un point de vue agronomique, mais avec moins d’effets parallèles liés à la mutation de la myostatine (moindre fertilité, dystocies dues à la taille des veaux, problèmes d’aplomb résultant de leur masse musculaire importante, fragilité cardiaque). Leur viande a également une moindre flaveur. Elle est extrêmement fondante, mais elle est souvent servie en sauce ! »

• (1) L’Association française contre les myopathies (AFM), partenaire du programme, leur porte un intérêt pour le contrôle de la masse musculaire dans les affections humaines.