Des preuves irréfutables ont démontré l’effet de la mélatonine sur la tolérance à l’exercice exhaustif et son rôle modulateur dans les substrats énergétiques musculaires à la fin de l’exercice. Dans le même ordre d’idées, PGC-1α et NRF-1 semblent également agir sur la tolérance à l’exercice physique et la récupération métabolique après l’exercice.
Cependant, la littérature manque encore de rapports sur ces protéines après un exercice jusqu’à l’épuisement chez des animaux traités à la mélatonine. Ainsi, le but de la présente étude était de déterminer les effets de l’administration aiguë de mélatonine sur la PGC-1α et la NRF-1 musculaires, et son rôle modulateur dans les contenus en glycogène et en triglycérides chez des rats soumis à un exercice de natation exhaustif à une intensité correspondant au seuil lactacidémique anaérobie (iLAn).
Dans le cadre d’un essai contrôlé randomisé, trente-neuf rats Wistar ont été répartis en quatre groupes : contrôle (CG = 10), rats traités à la mélatonine (MG = 9), rats soumis à l’exercice (EXG = 10) et rats traités à la mélatonine et soumis à l’exercice (MEXG = 10). Quarante-huit heures après le test d’exercice graduel, les animaux ont reçu de la mélatonine (10 mg/kg) ou des véhicules 30 minutes avant le test du temps d’épuisement dans l’iLAn(tlim). Trois heures après le tlim, les animaux ont été euthanasiés, puis les muscles ont été prélevés pour des analyses spécifiques : muscle soléaire pour l’immunofluorescence, grand fessier, gastrocnémien rouge et blanc pour l’évaluation des teneurs en glycogène et en triglycérides, et foie pour la mesure de la teneur en glycogène.
Le test t de Student pour les échantillons indépendants, l’ANOVA à deux voies et le test post hoc de Newman Keuls ont été utilisés. Le MEXG a nagé 120,3 % de plus que les animaux traités avec le véhicule (EXG ; p < 0,01). Les taux de PGC-1α et de NRF-1 étaient plus élevés chez les MEXG que chez les CG(p < 0,05) ; cependant, seul le taux de PGC-1α était plus élevé chez les MEXG que chez les EXG. La mélatonine a réduit la teneur en triglycérides dans le grand fessier, le gastrocnémien rouge et le gastrocnémien blanc(F = 6,66, F = 4,51 et F = 6,02, p < 0,05). La teneur en glycogène du gastrocnémien rouge était plus élevée chez les MEXG que chez les CG(p = 0,01), mais pas chez les EXG(p > 0,05).
En conclusion, la mélatonine a permis d’améliorer la tolérance à l’exercice, de potentialiser les augmentations de PGC-1α liées à l’exercice, de réduire la teneur en triglycérides des muscles et d’augmenter le glycogène musculaire 3 heures après un exercice intensif, fournissant rapidement un meilleur environnement métabolique cellulaire pour les efforts à venir.