Une équipe de chercheurs américains a mesuré une perte de seulement 29 % de force musculaire chez des ours noirs après 110 jours d’immobilité totale en hibernation, contre 54 % chez des patients humains alités pendant seulement 90 jours. Les chercheurs ont constaté qu’après 110 jours d’anorexie et de confinement dans leur tanière, les ours avaient perdu environ 29 % de leur force musculaire, contre 54 % pour des humains alités pendant 90 jours. Un écart qui bouleverse la manière dont la médecine envisage l’immobilisation prolongée, que ce soit à l’hôpital ou dans l’espace.

Sommaire

1. Un corps à l’arrêt qui refuse de se dégrader
2. Les mécanismes moléculaires que la science commence à percer
3. Ce que la médecine et l’espace attendent de ces travaux

Un corps à l’arrêt qui refuse de se dégrader

Pendant cette période, le plantigrade ne mange rien, ne boit rien et n’élimine aucun déchet. Il entre dans un état d’hypothermie contrôlée : il abaisse sa température corporelle, ralentit sa fréquence cardiaque et sombre dans une sorte de sommeil léthargique, survivant sans manger ni boire. Cette léthargie s’étend en général entre cinq et sept mois par an. Sur le papier, un tel jeûne couplé à une immobilité totale devrait déclencher une cascade de dégâts : fonte musculaire sévère, déminéralisation osseuse, accumulation de déchets azotés dans le sang.

Rien de tout cela ne se produit vraiment. Les animaux hibernants comme l’ours brun tolèrent des mois d’immobilité, de jeûne et de rythme cardiaque très bas sans conséquences durables, et ressortent de leur tanière avec une force musculaire préservée, des os intacts, un cerveau et des yeux pleinement fonctionnels. Mieux encore : même les déchets métaboliques produits pendant cette période sont recyclés en nutriments utiles plutôt qu’éliminés. Le retour à la normale est tout aussi frappant. Les ours sortent de leur tanière au printemps en bonne santé, avec seulement une perte marginale de masse musculaire, et il leur suffit d’environ vingt jours pour retrouver un fonctionnement normal. À titre de comparaison, des astronautes en apesanteur perdent 9 à 11 % de leur force musculaire lors d’un vol de seulement dix-sept jours. L’écart entre les deux organismes donne le vertige.

Les mécanismes moléculaires que la science commence à percer

Des chercheurs de l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement ont mis au jour une partie de l’explication au niveau cellulaire. Chez l’ours brun hibernant, la voie de signalisation du TGF-β, habituellement suractivée lors d’une atrophie musculaire chez le rongeur ou l’humain, se retrouve fortement inhibée, tandis que la voie du BMP, connue pour son rôle dans le maintien de la masse musculaire en situation d’inactivité, s’active. Ce basculement moléculaire agit comme un interrupteur qui protège le muscle contre son propre processus de dégradation.

Une équipe japonaise de l’université d’Hiroshima a poussé l’expérience plus loin en travaillant directement sur du sang. En injectant du sérum sanguin d’ours prélevé pendant l’hibernation à des cellules musculaires humaines cultivées en laboratoire, les chercheurs ont observé une augmentation notable de la teneur en protéines de ces cellules en seulement 24 heures, alors que le sérum d’un ours actif ne parvenait pas à stopper la dégradation naturelle des protéines musculaires. Un « facteur » présent dans ce sang semble donc capable, à lui seul, de rééquilibrer la balance entre fabrication et destruction des protéines musculaires.

Une étude publiée en 2026 dans la revue Acta Physiologica a exploré une autre piste, celle des mitochondries des ours bruns scandinaves. Durant l’hibernation, ces animaux maintiennent leur masse musculaire en réduisant le nombre de leurs mitochondries tout en augmentant leur efficacité, et leurs muscles réorganisent leurs circuits énergétiques pour continuer à fonctionner à basse température, limitant ainsi les dégâts cellulaires. Ces adaptations pourraient inspirer des stratégies pour prévenir la perte musculaire chez l’humain, aussi bien en cas d’immobilité que lors de vols spatiaux.

Ce que la médecine et l’espace attendent de ces travaux

En France, le projet Bear2Man porté par le chimiste et biologiste Fabrice Bertile, à l’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien de Strasbourg, suit une piste comparable en s’appuyant sur la protéomique pour cartographier l’ensemble des protéines actives dans le sang de l’ours hibernant. L’objectif est de préserver les muscles de personnes longtemps alitées, de certains malades et des astronautes, tout en améliorant l’autonomie des personnes âgées. La question intéresse jusqu’aux agences spatiales : Fabrice Bertile a été convoqué par l’Agence spatiale européenne pour participer à un groupe de travail consacré à l’hibernation, avec l’idée de prévenir ou limiter la perte musculaire des astronautes en mission.

Les débouchés visés dépassent largement le cadre de l’ours. Lorsqu’un humain reste en microgravité prolongée, alité dans un environnement confiné, ou immobilisé en soins intensifs, son corps commence à se dégrader d’une manière qui touche presque tous les organes. Les applications envisagées vont de la protection des astronautes lors de vols spatiaux de longue durée à l’aide à la récupération des patients en état critique, en passant par la prévention de pathologies liées à l’âge comme l’ostéoporose, la fonte musculaire ou les troubles de la mémoire. Sur le versant spatial, une équipe travaillant avec l’Agence spatiale européenne a même esquissé le concept de capsules d’hibernation artificielle pour un futur voyage vers Mars. Les ingénieurs imaginent des capsules à coque souple, réglées pour un environnement calme, peu éclairé, maintenu sous les 10 °C et fortement humide. L’hibernation des astronautes permettrait de réduire les coûts de mission, de diminuer d’un tiers la taille des vaisseaux et de préserver la santé de l’équipage en route vers Mars.

La suite se joue désormais en laboratoire. Les prochaines étapes de ces travaux, menés dans les laboratoires de l’Université Clermont Auvergne et de l’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien à Strasbourg, consistent à identifier et isoler les principes actifs du sérum d’ours hibernant capables de bloquer la dégradation musculaire. Une fois ces molécules repérées, elles pourront être testées sur des cellules humaines en culture, avant d’envisager, un jour, des essais cliniques auprès de patients alités ou d’équipages en partance pour l’espace.

Sources : recherche.unistra.fr | inrae.fr