Pourquoi deux individus soumis à un même programme d’entraînement n’obtiennent-ils pas les mêmes résultats? C’est ce qu’Impact Campus vous propose de découvrir dans ce second article sur de grands chantiers scientifiques que l’Université Laval a dans le sang.

Maxime Bilodeau (@bilodma)

En 1992, un consortium constitué de cinq universités se présente aux National Institutes of Health (NIH), un organisme américain qui subventionne maintes recherches médicales de par le monde. Son but : obtenir les 20 millions de dollars nécessaires pour étudier la réponse de plusieurs dizaines de familles à un programme d’entraînement identique.

À la tête de ce collectif, on retrouve Claude Bouchard. Depuis plusieurs années déjà, ce professeur-chercheur à l’Université Laval s’intéresse à l’apport de l’hérédité et de l’environnement à divers aspects de la santé, dont la condition physique. Avec ses collègues lavallois, il a d’ailleurs mené une série d’études sur la question avec la collaboration de paires de vrais jumeaux.

Contrairement aux faux jumeaux, les vrais jumeaux partagent le même patrimoine génétique. Cela en fait des sujets idéals pour cerner l’influence des gènes sur la réponse à l’activité physique. Dans chacune des études faites par Claude Bouchard, toutes les paires de jumeaux étaient soumises au même protocole d’entraînement.

« Les résultats que nous avons obtenus étaient spectaculaires, se rappelle celui qui est aujourd’hui directeur général du Centre de recherche biomédicale de Pennington de l’Université de Louisiane à Bâton-Rouge. S’il y avait une très grande disparité entre les paires de jumeaux, il n’y avait en revanche aucune différence à l’intérieur des paires. Cela démontrait hors de tous doutes que les gènes jouent un rôle majeur dans l’adaptation à l’entraînement. »

C’est avec ces résultats et un devis expérimental digne de ce nom en poche que Claude Bouchard se tourne vers la NIH. Sans peine, il réussit à obtenir le financement : le projet HERITAGE (HEalth RIsk factors Training And GEnetics) prend son envol.

S’améliorer de 0 % à 50 %

742 personnes sédentaires provenant de 98 familles nord-américaines blanches et noires sont choisies pour participer à HERITAGE. Durant 20 semaines consécutives, ils s’astreignent à une séance de vélo stationnaire supervisée à raison de trois fois par semaine. L’expérimentation se déroule simultanément dans quatre centres de recherche, soit à l’Université de l’Indiana, à l’Université du Minnesota, à l’Université du Texas à Austin et à l’Université Laval. L’Université de Washington est quant à elle responsable de l’analyse des données.

Avant et après le programme d’entraînement, chaque participant passe au travers d’une volumineuse batterie de tests. La force de leur cœur est évaluée. Leur sensibilité à l’insuline est déterminée. Leur pression artérielle est mesurée. Bref, toutes les variables susceptibles de traduire l’effet de l’intervention sont paramétrées.

Plus important encore, des échantillons d’ADN sont collectés chez les participants de manière à déterminer l’apport de la génétique par rapport à l’amélioration de la capacité aérobique maximale ou au VO2Max. La VO2Max reflète la capacité d’un individu à utiliser de l’oxygène. Plus la VO2Max d’un individu est élevée, meilleure est sa condition physique.

Quatre ans après ses débuts, HERITAGE révèle enfin ses secrets : partout où les sujets de l’étude se sont entraînés de la même manière, des réponses toutes sauf similaires ont été constatées. En effet, si certains participants ont amélioré leur VO2Max de plus de 50 %, d’autres au contraire n’ont connu aucune amélioration.

Après analyse exhaustive des résultats, il appert que cette augmentation est influencée par les facteurs génétiques environ à 50 %. L’âge, le sexe et la race ont peu d’influence.

Fait à noter : la réponse à l’entraînement des participants provenant d’une même famille a tendance à être la même. Autrement dit, cette capacité que l’on nomme « entraînabilité » semble être en bonne partie déterminée par les parents.

La pilule de l’exercice

Dans le domaine des sciences de l’activité physique, HERITAGE est considérée à juste titre comme un monument. Aujourd’hui encore, sa portée et ses retombées sont considérables.

En 2011 par exemple, Claude Bouchard et ses collègues rapportaient avoir identifié 21 variations génétiques capables de discriminer les « bons » répondeurs des « mauvais » répondeurs à l’activité physique. Aux dires du chercheur, cela pourrait servir à l’identification de talents pour exceller dans les sports de performance.

Autre exemple, en 2012, le même groupe mettait en lumière la prédisposition qu’ont certains à répondre négativement à l’activité physique. Chez ces individus, les facteurs de risques cardiovasculaires et métaboliques comme la pression artérielle ou la résistance à l’insuline s’abaissent au lieu de s’améliorer à la suite d’un programme d’entraînement. Cette réponse contre-productive à l’exercice toucherait 8 à 13 % de la population.

Selon Claude Bouchard, le plus grand mérite d’HERITAGE est d’ouvrir la voie à la prescription individualisée d’activité physique à des fins thérapeutiques : « On n’est pas encore tout à fait rendu là, mais on s’en va assurément vers l’ère de la pilule de l’exercice. »