Variables biologiques associées à la réponse à un entraînement intensif chez les athlètes

Il existe chez l'être humain, au niveau musculaire, une grande variabilité interindividuelle de réponse à un même stress mécanique. Cette variabilité phénotypique est multifactorielle, influencée à la fois par des facteurs environnementaux et par de multiples variants génétiques.

Ainsi, pour un même niveau de lésion musculaire, deux sujets présentant les mêmes caractéristiques anthropométriques, le même âge, les mêmes antécédents médicaux et le même niveau d'activité physique présenteront un niveau variable de régénération musculaire, sous-tendu par la fonction biologique des cellules souches musculaires et de leur microenvironnement.

Ainsi, face à un même entraînement, certains athlètes développeront des lésions musculaires itératives et des déficits de réparation plus invalidants que d'autres, sans que la raison de cette plus grande susceptibilité soit connue. En effet, les liens entre le génotype de la fibre musculaire squelettique et sa réponse à l'exercice, ainsi que la régulation de la masse musculaire, sont mal compris.

Pourtant, chez les jeunes adultes, jusqu'à 70 % de la variabilité observée dans la force et la taille musculaires est héréditaire. Cette héritabilité de la taille et de la force musculaires semble moindre chez les personnes âgées, probablement en lien avec une comorbidité accrue. De nombreuses expérimentations menées auprès d'athlètes soumis au même entraînement en résistance ont permis d'identifier de bons et de mauvais répondeurs hypertrophiques au niveau du muscle squelettique.

Cependant, les variants génétiques contribuant à la force et à la masse du muscle squelettique restent largement sous-étudiés, alors qu'un nombre croissant de données indique que des effecteurs épigénétiques, modulant l'expression des gènes, pourraient contribuer à l'hétérogénéité de la réponse musculaire humaine à un même stress mécanique. Ainsi, à ce jour, il n'existe aucune analyse du rôle de l'interaction entre les facteurs génétiques et épigénétiques impliqués dans la réponse fonctionnelle musculaire à l'exercice. L'hypothèse principale est que le statut épigénétique des cellules souches musculaires (cellules satellites) est un contributeur important de la réponse de la masse musculaire à l'exercice, en modulant l'architecture de la chromatine. Ainsi, cette étude identifiera les modifications épigénétiques induites par l'entraînement et leur interaction avec les facteurs génétiques impliqués dans la réponse de la fonction biologique des cellules satellites à cet entraînement, et d'autre part, permettra de la relier à une signature sanguine.