Étude du microbiome chez les cyclistes : l'impact de l'entraînement d'endurance sur le microbiote intestinal

Introduction

Le corps humain abrite plus de 100 000 milliards de micro-organismes dans l’intestin, dont le nombre total de gènes est environ 150 fois supérieur à celui du génome humain. Ce « deuxième génome » est appelé microbiote intestinal (Gut Microbiota) et a des effets profonds sur le système immunitaire, les fonctions métaboliques et même la santé mentale. Ces dernières années, la recherche en science du sport a commencé à s’intéresser à une nouvelle question : l’entraînement d’endurance modifie-t-il le microbiote intestinal, et cette modification influence-t-elle les performances sportives ?

Pour les cyclistes, les problèmes intestinaux sont eux-mêmes un facteur important affectant les compétitions — selon les statistiques, environ 30 à 50 % des athlètes d’endurance souffrent de troubles gastro-intestinaux (nausées, diarrhées, crampes abdominales) pendant les épreuves. Comprendre la relation bidirectionnelle entre le microbiote intestinal et l’entraînement pourrait être le prochain domaine de pointe pour l’optimisation des performances sportives.

L’impact de l’entraînement d’endurance sur le microbiote intestinal

Caractéristiques du microbiote intestinal des athlètes

L’étude pionnière de Clarke et al. (2014), publiée dans la revue Gut, a comparé le microbiote intestinal de joueurs de rugby professionnels, d’adultes physiquement actifs et d’adultes sédentaires :

• La diversité microbienne (Alpha Diversity) des athlètes était significativement plus élevée que celle des deux groupes témoins
• La proportion de genres bactériens bénéfiques spécifiques (tels que Akkermansia, Bifidobacterium) était plus élevée
• Les genres bactériens liés à la production d’acides gras à chaîne courte (AGCC) étaient plus abondants

Les recherches spécifiques aux cyclistes (axe de recherche de Mitchell et al., 2019) ont en outre révélé :

• Les amateurs roulant plus de 10 heures par semaine présentaient une diversité du microbiote intestinal significativement supérieure à ceux roulant moins de 3 heures par semaine
• L’abondance des bactéries de la famille Ruminococcaceae (dégradation des fibres et production d’AGCC) était positivement corrélée au VO₂max

Effets différenciés selon l’intensité de l’entraînement

Le problème de l’« intestin perméable » lors de l’entraînement à haute intensité

Lors d’efforts à haute intensité, le sang est redistribué vers les muscles actifs, et le débit sanguin intestinal peut diminuer de 60 à 70 %. Cela provoque une ischémie transitoire de la muqueuse intestinale, déclenchant le phénomène d’« augmentation de la perméabilité intestinale (Leaky Gut) » :

• Des toxines comme les lipopolysaccharides (LPS) bactériens peuvent s’infiltrer dans la circulation sanguine
• Déclenche une réponse inflammatoire systémique légère
• Directement lié aux symptômes de nausées et de diarrhées apparaissant après les épreuves

Les acides gras à chaîne courte (AGCC) et la performance sportive

Rôle métabolique clé des AGCC

Les acides gras à chaîne courte (principalement l’acétate, le propionate et le butyrate) sont des produits du métabolisme de fermentation des fibres alimentaires par les bactéries intestinales. Leur importance pour les athlètes comprend :

• Butyrate : principale source d’énergie des cellules épithéliales de la muqueuse intestinale, maintient l’intégrité de la barrière intestinale
• Propionate : converti dans le foie en substrat pour la néoglucogenèse (Gluconeogenesis), peut indirectement soutenir la stabilité de la glycémie pendant l’effort
• Acétate : source d’énergie potentielle pour le myocarde et les muscles squelettiques

Recherches sur le microbiote et la production d’AGCC

Les études métagénomiques récentes (analyse du microbiote par séquençage d’ADN) montrent :

• Veillonella atypica (une bactérie transformant le lactate) peut convertir le lactate produit par l’exercice en propionate, formant théoriquement une boucle de rétroaction positive de réutilisation de l’énergie
• Une étude de 2019 dans Nature Medicine a constaté que l’abondance intestinale de Veillonella augmentait significativement chez les coureurs du marathon de Boston après la course
• Cependant, l’applicabilité de ces découvertes chez les cyclistes nécessite encore davantage de recherches

La relation bidirectionnelle entre la santé intestinale et l’entraînement

Entraînement d'endurance → Amélioration du microbiote intestinal → Meilleur métabolisme énergétique → Meilleure adaptation à l'entraînement → Cercle vertueux continu
     ↑                                                      |
     └──────────────── Augmentation de la production d'AGCC ──────────────────────┘

Mais il existe aussi un risque de cercle vicieux :

Surabondance d'entraînement → Augmentation de la perméabilité intestinale → Réaction inflammatoire → Diminution de la capacité de récupération → Réduction de la tolérance à l'entraînement

Impact des stratégies alimentaires sur le microbiote

Conseils pratiques

1. Diversité alimentaire en saison : pendant la période d’entraînement, privilégier une variété de fruits et légumes et de céréales complètes pour maintenir la base de diversité du microbiote intestinal
2. Stratégie de supplémentation en probiotiques : les recherches soutiennent la supplémentation en probiotiques contenant Lactobacillus rhamnosus 4 à 8 semaines avant une épreuve de longue distance, ce qui peut réduire les troubles gastro-intestinaux
3. Protection intestinale après un entraînement à haute intensité : après une séance à haute intensité, consommer des aliments riches en polyphénols (baies, chocolat noir) peut aider à réduire la réaction inflammatoire intestinale
4. Éviter de tester de nouveaux aliments avant une compétition : maintenir un régime alimentaire familier dans les 48 heures précédant l’épreuve pour réduire les fluctuations du microbiote
5. Surveiller le lien entre le volume d’entraînement et les symptômes gastro-intestinaux : si les problèmes intestinaux apparaissent fréquemment, cela peut être un signal d’alerte de surentraînement

Conclusion

La recherche sur le microbiote intestinal ouvre une nouvelle porte à la science du cyclisme. De la diversité du microbiote à la réutilisation métabolique des acides gras à chaîne courte, l’intestin n’est plus seulement un organe digestif, mais un composant essentiel du système de performance sportive. Avec la démocratisation des technologies de la microbiomique (Microbiomics), de futurs « plans alimentaires personnalisés d’optimisation du microbiote intestinal » pourraient devenir une étape standard de préparation pour les cyclistes d’élite.

Lectures complémentaires

• Microbiote intestinal et performance cycliste : comment le microbiome influence votre endurance
• Microbiome et exercice : nouvelles recherches sur le microbiote intestinal et la performance d’endurance
• Santé intestinale des nageurs : impact des probiotiques et du microbiote intestinal sur l’immunité
• Microbiote intestinal et performance d’endurance : comment le microbiome affecte l’énergie, l’inflammation et la récupération