Profil métabolique des os chez les athlètes professionnels (SportMarkers)

La génétique explique environ 70 % de la variance interindividuelle de la densité minérale osseuse (DMO), mais le maintien et l'acquisition de la masse osseuse dépendent de manière frappante de facteurs environnementaux tels que l'alimentation, l'apport en calcium (en termes quantitatifs et qualitatifs) et l'activité physique (AP) . Parmi ceux-ci, la charge biomécanique générée par différents types d'AP représente le stimulus physiologique le plus important capable d'augmenter la masse et la densité osseuses.

L'os est un tissu métaboliquement actif qui subit un remodelage continu tout au long du couplage de la résorption (opérée par les ostéoclastes) et de la formation (opérée par les ostéoblastes). Les ostéocytes, la forme quiescente des ostéoblastes, régulent l'activité des deux autres types de cellules et répondent directement à la charge. Dans des conditions normales, la résorption et la formation sont étonnamment couplées, ce qui garantit un équilibre entre l'élimination de l'ancienne matrice osseuse et le dépôt de la nouvelle matrice. Cet équilibre dépend de plusieurs hormones et médiateurs locaux (par exemple, cytokines, myokines, adipokines). Les conditions physiologiques (p. ex. croissance, vieillissement, AP) et pathologiques (p. ex. maladies métaboliques, alitement, médicaments) déséquilibrent cet équilibre d'un côté et affectent donc la masse osseuse. En ce qui concerne l'AP, par exemple, on sait que l'activité aérobie avec mise en charge a des effets positifs sur la DMO et, par conséquent, elle est considérée comme une stratégie préventive contre la perte osseuse post-ménopausique.

Contrairement à l'imagerie radiologique, qui donne des informations sur les changements architecturaux établis survenus à un site spécifique de l'os, les marqueurs biochimiques et moléculaires du remodelage osseux donnent une image instantanée de l'état métabolique des cellules osseuses et, éventuellement, de leur réponse immédiate à un stimulus.

Outre la réponse osseuse, l'AP active plusieurs réponses endocriniennes et notamment l'ensemble des réponses nécessaires à la gestion des réserves énergétiques et à la sauvegarde des fonctions les plus nobiles (e.g., cerveau, foyer). Par conséquent, l'os est soumis à la régulation endocrinienne de l'utilisation de l'énergie mais, comme on l'a récemment découvert, étant le principal mécanocapteur de charge, il agit lui-même comme un organe endocrinien capable de signaler aux autres tissus et organes les conditions environnementales changeantes.

Bien que plusieurs aspects moléculaires concernant les effets de l'AP sur le métabolisme osseux et la diaphonie os-énergie, un certain nombre de questions non résolues subsistent. L'étude de différents modèles physiologiques (c'est-à-dire d'athlètes appartenant à différentes disciplines) pourrait permettre d'identifier des mécanismes communs régulant la réponse à l'AP et, d'un autre côté, de comprendre la réponse physiologique à différents stress appliqués à l'appareil musculo-squelettique.

L'objectif général de cette étude est d'étudier les effets de différents types d'activité physique professionnelle sur le métabolisme osseux et la relation entre le métabolisme osseux, le métabolisme énergétique, le profil hormonal et la fonctionnalité des organes.

L'objectif premier est d'approfondir la connaissance des mécanismes moléculaires par lesquels l'AP module le métabolisme osseux. Plus précisément, cette étude évaluera les effets osseux de types spécifiques d'AP, dans le temps (sur une saison entière, sur des saisons consécutives, au cours de différentes phases d'une saison), ainsi que la comparaison directe des effets osseux de différents types de AP et formation.

Les objectifs secondaires sont :

• contextualiser la modification du métabolisme des cellules osseuses dans le profil homéostatique du corps entier. En particulier, des marqueurs du métabolisme énergétique et du statut inflammatoire (hormone, myokines, adipokines, cytokines, chimiokines) seront évalués.
• des études cas-témoins ciblées seront menées en incluant comme contrôle peu actif les personnes appartenant au staff technique des équipes coopérantes.

Il s'agit d'une étude pilote monocentrique perspective avec différentes composantes :

• perspective longitudinale : évaluations répétées dans le temps
• cas-témoins : comparaison entre différentes populations d'athlètes et de personnel technique Étant basé sur des prélèvements sanguins déjà planifiés (comme décidé indépendamment par les médecins de l'équipe), et puisque les chercheurs n'utiliseront que des déchets dérivés de ces échantillons, l'implant global de l'étude est observationnel.