Un simple test sanguin pour déterminer la forme physique, c’est l’innovation proposée par cette équipe de Stanford Medicine. Des travaux présentés dans la revue Cell, qui en décryptant les effets moléculaires de l'exercice nous apportent un test très prochainement simplifié, qui pourrait venir compléter les tests sur tapis roulant et l’évaluation clinique plus traditionnelle pour apporter, aux sportifs notamment, des informations beaucoup plus nuancées sur la réponse moléculaire de leur corps à l'exercice.
« Tout le monde sait que l'exercice est bénéfique à la santé, mais nous ignorons encore largement ses effets au niveau moléculaire », explique l’auteur principal, le Dr Michael Snyder, professeur de génétique à Stanford : « Notre objectif était de mener une analyse très complète de ce qui se passe dans le corps juste après la pratique de l'exercice ». Le test sanguin est en effet le résultat d'une étude complexe basée sur des centaines de milliers de mesures moléculaires effectuées auprès d’un groupe de participants avant et après l'exercice.
Une signature moléculaire de la bonne forme physique
L'équipe a donc suivi les marqueurs moléculaires d'un large éventail de processus biologiques, tels que le métabolisme, l'immunité, le stress oxydatif et la fonction cardiovasculaire. Des centaines de milliers de mesures ont été réalisées chez les 36 participants : cette analyse apporte une première reconstitution des fluctuations chimiques que le corps subit pendant un exercice intense. Ensuite, l’analyse constate que les participants les plus en forme physique partagent des signatures moléculaires similaires dans leurs échantillons de sang au repos, telles que capturées avant l'exercice.
Signature moléculaire = test sanguin : l’identification d’une signature moléculaire de la bonne forme physique a en effet incité les chercheurs à développer un test permettant de prédire le niveau de forme physique. D’autant que derrière la forme aérobie, il y a une indication voire une prédiction de la longévité, enfin, un tel test sanguin peut tout simplement apporter de précieuses données de santé.
Certains changements moléculaires sous-tendent les changements de forme physique : alors que le test « étalon » est la mesure de la VO2 max, qui mesure la consommation maximale d'oxygène d'une personne pendant un exercice intense, ces tests VO2 effectués par les 36 participants sur un tapis roulant combinés à différents prélèvements d’ échantillons de sang ont permis aux chercheurs de reconstituer toute une cascade d’événements moléculaires induite par l’exercice.
Une chorégraphie des événements moléculaires qui se produisent après l'exercice physique
Ainsi qu’un éventail de réponses physiologiques, telles que l'inflammation, le métabolisme et les fluctuations hormonales, toutes ces mesures ont permis aux scientifiques de caractériser ces changements avec un niveau de détails sans précédent :
- dans les 2 premières minutes après l'exercice, le corps subit une intense activité moléculaire,
- chez la plupart des participants, les marqueurs moléculaires de l'inflammation, de la cicatrisation des tissus et du stress oxydatif, un sous-produit naturel du métabolisme, augmentent fortement peu de temps après la fin de l’exercice (tapis roulant) ;
- des le début de la récupération, les marqueurs moléculaires du métabolisme varient ;
- le corps métabolise certains acides aminés pour l'énergie, puis « passe » au métabolisme du glucose, durant environ 15 minutes (les individus résistants à l'insuline ont une réponse immunitaire atténuée après l'exercice).
- Chez les personnes ayant les meilleurs scores de VO2 max, les chercheurs constatent une forte corrélation entre un ensemble de molécules et le niveau de fitness aérobie du sujet. Une « collection » de milliers de molécules dont des marqueurs de l'immunité, du métabolisme et de l'activité musculaire qui s’avèrent corrélées avec la forme aérobie d'une personne.
Un profilage moléculaire d’une précision inégalée donc, qui va être ramené aux biomarqueurs les plus signifiants, afin de développer un test sanguin de forme physique pratique et rapide, pour une utilisation plus large.
Source : Cell May 28, 2020 DOI : 10.1016/j.cell.2020.04.043 Molecular Choreography of Acute Exercise
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