De courtes rafales d’exercice physique induisent des changements dans les niveaux de métabolites du corps qui sont corrélés à la santé cardiométabolique, cardiovasculaire et à long terme d’un individu, selon une étude du Massachusetts General Hospital (MGH) affilié à Harvard.
Dans un article publié dans Circulation, l’équipe de recherche décrit comment environ 12 minutes d’exercice cardio-pulmonaire aigu ont affecté plus de 80 % des métabolites circulants, y compris les voies liées à un large éventail de résultats favorables pour la santé, identifiant ainsi des mécanismes potentiels qui pourraient contribuer à une meilleure compréhension des avantages cardiométaboliques de l’exercice.
« Ce qui nous a frappé, ce sont les effets qu’un bref épisode d’exercice peut avoir sur les niveaux circulants de métabolites qui régissent des fonctions corporelles clés telles que la résistance à l’insuline, le stress oxydatif, la réactivité vasculaire, l’inflammation et la longévité », a déclaré le chercheur Gregory Lewis, chef de section de l’insuffisance cardiaque au MGH et auteur principal de l’étude.
L’étude du MGH s’est appuyée sur les données de l’étude cardiaque de Framingham pour mesurer les niveaux de 588 métabolites circulants avant et immédiatement après 12 minutes d’exercice vigoureux chez 411 hommes et femmes d’âge moyen.
L’équipe de recherche a détecté des changements favorables dans un certain nombre de métabolites pour lesquels il a été démontré précédemment que les niveaux au repos étaient associés aux maladies cardiométaboliques. Par exemple, le glutamate, un métabolite clé lié aux maladies cardiaques, au diabète et à la diminution de la longévité, a diminué de 29 %. Et le DMGV, un métabolite associé à un risque accru de diabète et de maladie du foie, a diminué de 18 %. L’étude a également révélé que les réponses métaboliques peuvent être modulées par des facteurs autres que l’exercice, notamment le sexe et l’indice de masse corporelle d’une personne, l’obésité pouvant conférer une résistance partielle aux avantages de l’exercice.
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« De manière intrigante, notre étude a révélé que différents métabolites suivaient différentes réponses physiologiques à l’exercice, et pourraient donc fournir des signatures uniques dans la circulation sanguine qui révèlent si une personne est en bonne forme physique, un peu comme les tests sanguins actuels déterminent le bon fonctionnement des reins et du foie », note le co-premier auteur Matthew Nayor de la section Insuffisance cardiaque et transplantation de la division de cardiologie du MGH. « Des niveaux plus faibles de DMGV, par exemple, pourraient signifier des niveaux plus élevés de forme physique. »
L’étude Framingham Heart Study, qui a débuté en 1948 et englobe maintenant trois générations de participants, a permis aux chercheurs du MGH d’appliquer les mêmes signatures utilisées dans la population de l’étude actuelle au sang stocké des générations précédentes de participants. En étudiant les effets à long terme des signatures métaboliques des réponses à l’exercice, les chercheurs ont pu prédire l’état de santé futur d’un individu, et la durée de vie probable de celui-ci.
« Nous commençons à mieux comprendre les fondements moléculaires de la façon dont l’exercice affecte le corps et utilisons ces connaissances pour comprendre l’architecture métabolique autour des modèles de réponse à l’exercice », explique le co-premier auteur Ravi Shah, de la section insuffisance cardiaque et transplantation de la division de cardiologie du MGH. « Cette approche a le potentiel de cibler les personnes qui ont une pression artérielle élevée ou de nombreux autres facteurs de risque métabolique en réponse à l’exercice, et de les mettre sur une trajectoire plus saine tôt dans leur vie. »
Lewis est professeur agrégé de médecine à la Harvard Medical School et directeur du laboratoire de test d’exercice cardiopulmonaire à MGH. Nayor est cardiologue au MGH et instructeur de médecine à la Harvard Medical School, et Shah est cardiologue au MGH et professeur adjoint de médecine à la Harvard Medical School. Parmi les autres coauteurs figurent Ramachandran Vasan, professeur de médecine à l’Université de Boston et chercheur principal de l’étude sur le cœur de Framingham, et Clary Clish, directeur principal de la métabolomique au Broad Institute du MIT et de Harvard.
L’étude a été soutenue par le Grand Challenge Award de l’American Heart Association et les National Institutes of Health.