Etienne LEFAI

Activité de recherche 

L’atrophie musculaire, c’est à dire la perte d’une partie de la masse musculaire, survient en absence d'activité physique, en situation de sédentarité ou d'immobilisation, et au cours du vieillissement naturel. En pathologie humaine, l'atrophie musculaire est également observée dans de nombreuses maladies telles que le cancer, les insuffisances rénales ou respiratoires, et les maladies neuromusculaires.

Face à ces enjeux majeurs en termes de santé publiques, et dans un contexte de vieillissement de la population, il n’existe toujours pas de stratégie thérapeutique satisfaisante pour la prévention ou le traitement de l’atrophie musculaire

L'ours brun scandinave (Ursus arctos) hiberne pendant 5 à 7 mois, restant totalement inactif tout l'hiver dans sa tanière sans manger, boire, uriner ou déféquer. Malgré cette combinaison d’inactivité totale et de jeune prolongé l’ours présente une capacité stupéfiante de préservation de sa masse musculaire et de son capital osseux. Au sortir de sa tanière au printemps, l’animal aura perdu l’essentielle de ses réserves de graisse, mais seulement quelques pourcents de sa quantité de muscle.

Depuis plusieurs années, au sein d’un consortium international, plusieurs équipes de scientifiques européens cherchent à élucider comment l’ours réussi aussi brillamment à traverser cette période très particulière de l’hibernation en préservant sa masse musculaire, mais aussi son capital osseux et ses fonctions cardiaques et rénales.

Pour mener à bien nos travaux, en partenariat avec plusierus equipes internationales, nous nous retrouvons deux fois par an au nord de la Suède dans la forêt boréale ou vivent quelques 3 000 ours bruns sauvages. Grace au Scandinavian Brown Bear Research Group (http://bearproject.info), qui étudie les ours dans leur milieu naturel depuis 1984, nous pouvons collecter des échantillons sur des animaux en été et en hiver.

Pour notre équipe, des travaux en cours ont déjà permis de démontrer que la possibilité d’un transfert des capacités de l’ours aux cellules humaines, et sont à l’origine d’espoirs thérapeutiques nouveaux dans la lutte contre l’atrophie musculaire.

Le projet est aussi sur les écrans

Découvrez la bande annonce de "Fort comme un ours", un documentaire de 52' consacré à ce projet : Teaser sur Vimeo
ARTE /Le cinquieme reve (Réalisateurs T. Robert et R. Marion)

Publications

• Concurrent BMP Signaling Maintenance and TGF-β Signaling Inhibition Is a Hallmark of Natural Resistance to Muscle Atrophy in the Hibernating Bear. Cussonneau, L.; Boyer, C.; Brun, C.; Deval, C.; Loizon, E.; Meugnier, E.; Gueret, E.; Dubois, E.; Taillandier, D.; Polge, C.; Bechet, D.; Gauquelin-Koch, G.; Evans, AL.; Arnemo, JM.; Swenson JE.; Blanc, S.; Simon, C.; Lefai, E.; Bertile, F.; Combaret,L. Cells 2021, 10, 1873. doi.org/10.3390/cells10081873
• Cardiomyocyte Protection by Hibernating Brown Bear Serum: Toward the Identification of New Protective Molecules Against Myocardial Infarction. Givre L, Crola Da Silva C, Swenson JE, Arnemo JM, Gauquelin-Koch G, Bertile F, Lefai E, Gomez L. Front Cardiovasc Med. 2021 Jul 16;8:687501. doi: 10.3389/fcvm.2021.687501.
• Specific shifts in the endocannabinoid system in hibernating brown bears. Boyer C, Cussonneau L, Brun C, Deval C, Pais de Barros JP, Chanon S, Bernoud-Hubac N, Daira P, Evans AL, Arnemo JM, Swenson JE, Gauquelin-Koch G, Simon C, Blanc S, Combaret L, Bertile F, Lefai E. Front Zool. 2020 Nov 23;17(1):35. doi: 10.1186/s12983-020-00380-y.
• MicroRNAs facilitate skeletal muscle maintenance and metabolic suppression in hibernating brown bears. Luu BE, Lefai E, Giroud S, Swenson JE, Chazarin B, Gauquelin-Koch G, Arnemo JM, Evans AL, Bertile F, Storey KB. J Cell Physiol. 2020 Apr;235(4):3984-3993. doi: 10.1002/jcp.29294. Epub 2019 Oct 23.  
• Metabolic reprogramming involving glycolysis in the hibernating brown bear skeletal muscle. Chazarin B, Storey KB, Ziemianin A, Chanon S, Plumel M, Chery I, Durand C, Evans AL, Arnemo JM, Zedrosser A, Swenson JE, Gauquelin-Koch G, Simon C, Blanc S, Lefai E, Bertile F. Front Zool. 2019 May 6;16:12. doi: 10.1186/s12983-019-0312-2. eCollection 2019. PMID: 31080489 Free PMC article.
• Lipidomics Reveals Seasonal Shifts in a Large-Bodied Hibernator, the Brown Bear. Giroud S, Chery I, Bertile F, Bertrand-Michel J, Tascher G, Gauquelin-Koch G, Arnemo JM, Swenson JE, Singh NJ, Lefai E, Evans AL, Simon C, Blanc S. Front Physiol. 2019 Apr 12;10:389. doi: 10.3389/fphys.2019.00389. eCollection 2019.  
• Seasonal changes in eicosanoid metabolism in the brown bear. Giroud S, Evans AL, Chery I, Bertile F, Tascher G, Bertrand-Michel J, Gauquelin-Koch G, Arnemo JM, Swenson JE, Lefai E, Blanc S, Simon C. Naturwissenschaften. 2018 Sep 17;105(9-10):58. doi: 10.1007/s00114-018-1583-8. PMID: 30291454 Free PMC article. 
• Proteolysis inhibition by hibernating bear serum leads to increased protein content in human muscle cells. Chanon S, Chazarin B, Toubhans B, Durand C, Chery I, Robert M, Vieille-Marchiset A, Swenson JE, Zedrosser A, Evans AL, Brunberg S, Arnemo JM, Gauquelin-Koch G, Storey KB, Simon C, Blanc S, Bertile F, Lefai E. Sci Rep. 2018 Apr 3;8(1):5525. doi: 10.1038/s41598-018-23891-5.