TAM ZAMANINDA ÜRETİM

Il existe des différences interindividuelles considérables dans la réponse à l’exercice physique, autant sur le plan de l’endurance cardio-respiratoire que sur le plan de l’amélioration du profil de risque. L’identification des gènes et de leurs mutations impli- qués dans la réponse à l’entraînement est fondamentale pour la compréhension du rôle de l’exercice sur la santé des différentes populations et sur le développement du potentiel de perfor- mance physique des athlètes.

Le niveau d’hétérogénéité de la réponse de la capacité aérobie à l’entraînement physique sous l’effet des facteurs génétiques dans la population générale a été mis en évidence par une grande étude débutée en 1992 aux États-Unis. Cette étude Heritage (Health Risk Factors Exercise Training and Genetics) tente d’éta- blir des liaisons entre le patrimoine génétique et la perfor- mance. Un autre aspect majeur sur le plan de la santé est de vérifier dans quelle mesure le patrimoine génétique peut influencer la réponse positive à l’entraînement.

Le criblage génomique réalisé sur la consommation maximale d’oxygène et la réponse à l’entraînement a permis d’identifier 4 loci reliés à la VO₂ max à l’état sédentaire, loci situés sur les chromosomes 4, 8, 11 et 14, et par ailleurs 5 loci reliés à la con- sommation maximale d’oxygène à l’entraînement situés sur les chromosomes 1, 2, 4, 6 et 11. Au total, 56 polymorphismes au sein de 34 gènes candidats ont été identifiés. Des études d’asso- ciation et de liaison génétique avec un certain nombre de ces gènes candidats ont été réalisées. Ceci a permis de préciser la contribution du gène ACE (enzyme de conversion de l’angio- tensine) à la performance aérobie. Le gène ACE est responsable de la conversion de l’angiotensine I en angiotensine II, un important vasoconstricteur impliqué dans la régulation de la tension artérielle et également dans la croissance tissulaire. La variabilité de l’expression du gène ACE a été proposée comme le facteur majeur de la capacité aérobie. Le gène ACE est exprimé dans plusieurs tissus, dont le muscle squelettique, et

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peut donc être considéré, en raison de son action sur la crois- sance tissulaire, comme un gène candidat de la performance. Les porteurs de l’allèle I du polymorphisme ACE I/D seraient avantagés au plan de l’endurance cardio-respiratoire.

D’autres gènes présentent un polymorphisme lié à la performance : gène de la créatine kinase musculaire (CCK) ; gène de l’alpha 3 actinine musculaire (ACTN3) ; gène de l’adé- nosine monophosphate déaminase (AMPD) ; gène de l’interleukine 6 (IL6).

Les 37 gènes codant les protéines impliquées dans la production d’ATP peuvent être considérés comme des gènes candidats de la performance. Les sujets porteurs de mutations au sein de la sous-unité 5 de la NADH déshydrogénase (MTND5) ont un VO₂ max plus élevé que les sujets non porteurs de ces muta- tions. La créatine kinase musculaire (CKMM) est une enzyme importante pour la production d’ATP dans la cellule muscu- laire. Les résultats de l’étude Heritage montrent que le polymor- phisme de la créatine kinase musculaire rend compte de 9 % de la variance observée dans les changements de VO₂ max sous l’effet de l’entraînement.

Un facteur déterminant de la santé est le niveau d’activité phy- sique spontanée. Il a été démontré qu’il existe de fortes varia- tions individuelles de ce paramètre. La comparaison de paires de jumeaux a permis de mettre en évidence une forte héritabi- lité du niveau d’activité physique spontanée. Cependant, le rôle confondant des facteurs familiaux, culturels et environnemen- taux a justifié des études complémentaires. Une étude a montré que le patrimoine génétique expliquait aussi bien la participa- tion à des activités physiques de loisir que des activités physi- ques sportives, cette association semblant plus forte chez les hommes. Un autre facteur important concerne la composition corporelle. Plusieurs gènes sont mis en cause dans la variation de la composition corporelle avec l’entraînement physique. En accord avec la fonction métabolique du système sympathi- que, il a été montré que des mutations du récepteur β-adréner- gique (ADRB3) pouvaient influencer la réponse de la masse grasse à l’exercice physique. Le polymorphisme du gène codant

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la protéine de couplage UCP3 est également associé au niveau de réponse de la composition corporelle à l’exercice musculaire. Les résultats de l’étude Heritage ont permis de montrer que le polymorphisme du gène de l’IGF-I était associé au gain de masse maigre sous l’effet de l’entraînement.

Dans le domaine des facteurs hormonaux, les effets de l’activité physique sur l’action de l’insuline ont été reliés au polymor- phisme du récepteur β-adrénergique ADRB3, et du polymor- phisme de l’ACE. Récemment, il a été démontré que le polymorphisme du gène de l’interleukine-6 pouvait influencer l’index de tolérance au glucose.

Sur le plan des risques cardiovasculaires, plusieurs études ont mis en évidence l’association entre les variations du génome, la réponse à l’activité physique des lipides sanguins et des facteurs de l’hémostase. Il existe une interaction entre le niveau d’acti- vité physique, le niveau d’expression du gène codant l’apolipoprotéine E et le profil lipoprotéique.

À propos de la régulation de la pression artérielle, il a été initia- lement proposé que le polymorphisme du gène de l’ACE pou- vait expliquer la variabilité individuelle de la réponse de la pression sanguine à l’entraînement. Cependant, les résultats de publications récentes ne confirment pas cette relation.

Les résultats accumulés à ce jour sur les bases génétiques de la performance permettent de conclure à la présence de ressem- blances familiales pour la plupart des indicateurs de perfor- mance mesurés sans entraînement préalable et en réponse à l’entraînement physique. Les estimations d’héritabilité varient de 25 à 50 % pour la consommation d’oxygène (mesurée pour un effort maximal ou sous-maximal) et de 40 à 70 % pour les propriétés métaboliques du muscle squelettique.

Les quelques études sur les fondements moléculaires de la per- formance aérobie ont révélé des associations positives avec cer- tains gènes candidats. L’interaction entre la variabilité de certains gènes et la réponse au niveau d’activité physique est bien démontrée pour la composition corporelle, le métabolisme lipoprotéique, la sensibilité à l’insuline.

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L’activité physique est la meilleure prévention