Training-induced improvement in lipid oxidation in type 2 diabetes mellitus is related to alterations in muscle mitochondrial activity. Effect of endurance training in type 2 diabetes

AimWe investigated whether or not, in type 2 diabetic (T2D) patients, an individualized training effect on whole-body lipid oxidation would be associated with changes in muscle oxidative capacity.MethodsEleven T2D patients participated in the study. Whole-body lipid oxidation during exercise was assessed by indirect calorimetry during graded exercise. Blood samples for measuring blood glucose and free fatty acids during exercise, and muscle oxidative capacity measured from skeletal muscle biopsy (mitochondrial respiration and citrate synthase activity), were investigated in the patients before and after a 10-week individualized training program targeted at LIPOXmax, corresponding to the power at which the highest rate of lipids is oxidized (lipid oxidation at LIPOXmax).ResultsTraining induced both a shift to a higher-power intensity of LIPOXmax (+9.1 ± 4.2 W; P < 0.05) and an improvement of lipid oxidation at LIPOXmax (+51.27 ± 17.93 mg min−1; P < 0.05). The improvement in lipid oxidation was correlated with training-induced improvement in mitochondrial respiration (r = 0.78; P < 0.01) and citrate synthase activity (r = 0.63; P < 0.05).ConclusionThis study shows that a moderate training protocol targeted at the LIPOXmax in T2D patients improves their ability to oxidize lipids during exercise, and that this improvement is associated with enhanced muscle oxidative capacity.

RésuméObjectifLe but de ce travail était d’étudier chez des diabétiques de type 2 (DT2) si les effets d’un entraînement individualisé sur l’oxydation des lipides étaient liés à l’amélioration des capacités oxydatives musculaires.MéthodesOnze diabétiques de type 2 (DT2) ont participé à l’étude. L’oxydation des lipides à l’effort a été évaluée par une calorimétrie indirecte d’effort. Des prélèvements sanguins pour les dosages de la glycémie et des acides gras libres au cours de l’exercice ainsi qu’une biopsie musculaire destinée à étudier les capacités oxydatives musculaires (respiration mitochondriale et activité citrate synthase) étaient réalisés chez les patients avant et après dix semaines d’entraînement individualisé ciblé sur le LIPOXmax, qui correspond à la puissance à laquelle l’oxydation des lipides est maximale (oxydation des lipides au LIPOXmax).RésultatsEn réponse à l’entraînement, nous avons observé un déplacement du LIPOXmax vers des puissances supérieures (+9,1 ± 4,2 W, P < 0,05) et une augmentation de l’oxydation des lipides au LIPOXmax (+51,27 ± 17,93 mg min−1, P < 0,05). L’amélioration de l’oxydation des lipides était corrélée à l’amélioration de la respiration mitochondriale (r = 0,78, P < 0,01) et à l’amélioration de l’activité citrate synthase (r = 0,63, P < 0,05) obtenues en réponse à l’entraînement.ConclusionCette étude montre chez des DT2 qu’un entraînement modéré de faible intensité ciblé sur le LIPOXmax améliore l’oxydation des lipides au cours de l’exercice et que cette amélioration est associée à l’amélioration des capacités oxydatives musculaires.