Caractérisation du profil métallomique du plasma à l'exercice aigu chez les hommes et les femmes en bonne santé (METALEXO) (METALEXO)

De nombreux métaux oligo-éléments jouent un rôle essentiel dans le métabolisme énergétique dont le magnésium, le zinc ou le manganèse (Heffernan et al., 2019). Les athlètes d'élite, hommes et femmes, ayant des besoins énergétiques élevés doivent par conséquent compenser par des apports alimentaires ou des boissons la perte et/ou la mauvaise répartition corporelle de ces oligo-éléments métalliques pendant l'exercice physique. Les métaux oligo-éléments et leurs interactions dans les processus métaboliques peuvent jouer un rôle important dans la performance physique. Cependant, la modulation de leur disponibilité plasmatique en réponse à un exercice aigu reste mal comprise (Heffernan et al., 2019). La spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) constitue une technologie efficace pour détecter et quantifier tous les métaux oligo-éléments dans le plasma et les érythrocytes pour répondre à cette question.

Parmi les différents métaux oligo-éléments, le fer est l'un des plus étudiés au cours des 30 dernières années. Le fer est en effet un composant essentiel de l'hémoglobine et de la myoglobine permettant un apport optimal d'oxygène aux organes, notamment aux muscles squelettiques en contraction. Le fer joue également un rôle majeur dans la chaîne respiratoire mitochondriale, ainsi que dans l'activité de nombreuses enzymes. La carence en fer, notamment dans la disponibilité plasmatique du fer, exerce des conséquences délétères sur les performances sportives en favorisant l'anémie ferriprive. Les athlètes d'endurance présentent fréquemment une carence en fer (Sim et al., 2019), mais cette dernière pourrait également avoir un impact sur les populations non sportives, en particulier les femmes (Mota et al., 2019). Les troubles du métabolisme du fer lors d'exercices intenses pourraient dépendre de plusieurs facteurs dont l'hyperhecpidinémie (Roecker et al., 2005). Des taux élevés d'hepcidine plasmatique contribuent en effet à la réduction de la disponibilité plasmatique du fer classiquement observée chez les sportifs de haut niveau. De plus, une hémolyse intravasculaire combinée à une perte de fer urinaire, gastro-intestinale et/ou sudorale pourrait également être observée lors d'exercices intenses prolongés (Peeling et al., 2017). Ensemble, ces facteurs peuvent avoir un impact direct sur les capacités fonctionnelles lors d'un exercice physique. De manière intéressante, des études récentes soutiennent l'existence d'une forte interaction entre le métabolisme du fer et les autres éléments traces non ferreux dont entre autres le zinc, le cuivre ou le cobalt (Loréal et al., 2014 ; Cavey et al., 2015). Lors d'exercices physiques intenses, les métaux non ferreux pourraient ainsi directement ou indirectement jouer un rôle dans la modulation de l'importation, du stockage ou de l'exportation du fer dans différents types de cellules, et donc des capacités fonctionnelles.

Dans ce contexte, l'étude clinique pilote vise à caractériser le profil métallomique plasmatique en réponse à un exercice intense aigu chez des hommes et des femmes sains. Tous les volontaires (n=40) effectueront 3 visites dans le labo M2S : 1) une visite d'inclusion comprenant des mesures anthropométriques, des enquêtes sur l'alimentation et l'activité physique, 2) une deuxième visite pour effectuer le test de cyclisme incrémental, 3) une dernière visite pour effectuer des mesures métaboliques au cours d'un exercice intense de 30 minutes (c'est-à-dire 90% de la puissance mécanique au seuil anaérobie). Des échantillons de sang seront prélevés avant, à la fin de cet exercice intense et après 3 heures de récupération pour déterminer dans le plasma les paramètres du métabolisme systémique du fer et les concentrations de 29 métaux non ferreux.