Le sport transforme le foie, mais pas de la même façon selon le sexe

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On sait déjà que l’exercice ne se contente pas de faire travailler les muscles. Le cœur s’adapte, les vaisseaux sanguins changent, le métabolisme évolue et certains organes modifient eux aussi leur fonctionnement.

Le foie fait partie de ceux qui réagissent à l’entraînement.

Mais une nouvelle étude apporte un détail qui pourrait changer la manière dont on comprend cette adaptation. Soumis au même exercice d’endurance, les organismes mâles et femelles ne semblent pas utiliser exactement les mêmes mécanismes pour adapter leur foie.

Et la différence ne se situe pas simplement dans la quantité de graisse présente dans l’organe.

Elle apparaît jusque dans les mitochondries, ces petites structures qui permettent aux cellules de produire leur énergie.

Le foie travaille beaucoup plus qu’on ne le pense pendant l’exercice

Lorsqu’une personne court, pédale ou réalise un effort prolongé, le foie joue un rôle central dans la gestion de l’énergie.

Il participe notamment au maintien de la glycémie, à la gestion des graisses et du cholestérol, mais aussi à la production et à la transformation de différentes molécules utilisées par l’organisme.

Pour répondre aux besoins de l’effort, il doit donc s’adapter.

Les chercheurs voulaient comprendre ce qui se passe réellement à l’intérieur des cellules du foie lorsque l’entraînement devient régulier. Ils ont pour cela utilisé les données du consortium MoTrPAC, un vaste programme consacré aux adaptations moléculaires provoquées par l’activité physique.

Cette fois, les chercheurs ont regardé le foie dans le détail.

Et ils n’ont pas analysé un seul mécanisme.

Les chercheurs ont regardé le foie sous tous les angles

L’étude publiée dans Cell Reports⁽¹⁾ repose sur une approche dite multi-omique. Derrière ce terme compliqué se cache simplement une analyse de plusieurs niveaux biologiques en même temps.

Les chercheurs ont étudié notamment les ARN, les protéines, certaines modifications chimiques des protéines, les métabolites et les lipides.

L’objectif était de voir non seulement si le foie changeait, mais aussi comment ces changements apparaissaient au fil du temps.

Les animaux ont été observés après plusieurs durées d’entraînement, afin de distinguer les modifications précoces des adaptations qui apparaissent seulement après plusieurs semaines.

Cette approche a permis de constater quelque chose d’assez surprenant.

Les premières adaptations ne sont pas les mêmes

À première vue, le résultat pourrait sembler simple : l’exercice améliore le fonctionnement du foie.

Mais lorsqu’on regarde les cellules de plus près, le scénario devient beaucoup plus intéressant.

L’un des grands systèmes étudiés concerne les mitochondries. Ces structures sont souvent comparées à de petites centrales énergétiques, car elles participent à la fabrication de l’énergie utilisable par les cellules.

Le fonctionnement de ces mitochondries repose notamment sur la phosphorylation oxydative, un ensemble de réactions permettant de produire de l’ATP, la principale forme d’énergie directement utilisable par les cellules.

C’est précisément à ce niveau que les chercheurs ont observé une différence importante entre les sexes.

Mais le résultat le plus intéressant arrive après plusieurs semaines d’entraînement.

Après huit semaines, le foie ne s’adapte vraiment pas de la même manière

Chez les rats femelles, l’exercice a progressivement augmenté la quantité de plusieurs protéines impliquées dans le fonctionnement mitochondrial.

Autrement dit, le foie semblait surtout renforcer une partie de sa machinerie énergétique en produisant davantage de protéines.

Chez les mâles, le phénomène était différent.

L’augmentation concernait davantage l’acétylation de certaines protéines. L’acétylation est une petite modification chimique qui peut modifier les propriétés d’une protéine. Dans cette étude, elle concernait notamment des protéines impliquées dans la production d’énergie, le cycle de Krebs et l’utilisation des acides gras.

Pour simplifier, les femelles semblaient davantage renforcer la machinerie, alors que les mâles modifiaient davantage une partie de la machinerie déjà présente.

Les chercheurs ont également identifié une enzyme appelée carnitine acétyltransférase, ou CrAT, comme l’un des mécanismes pouvant participer à cette réponse différente.

Mais ce n’est pas la seule surprise.

Le cholestérol et les acides biliaires changent également

L’entraînement a également modifié la manière dont le foie gérait le cholestérol et les acides biliaires.

Chez les mâles, cette adaptation apparaissait plus tôt et de façon plus persistante.

Chez les femelles, elle était plus tardive, devenant particulièrement visible après plusieurs semaines d’entraînement.

Après huit semaines, les chercheurs ont aussi observé une diminution de certains lipides hépatiques. Les concentrations de triglycérides dans le foie diminuaient notamment chez les deux sexes.

Le traitement du cholestérol semblait cependant prendre une direction différente selon le sexe.

Les rats mâles présentaient davantage de cholestérol et d’acide cholique dans les selles. Les chercheurs y voient le signe d’une excrétion des lipides qui pourrait être plus importante chez les mâles après un entraînement prolongé.

C’est un détail intéressant, car le foie ne se contente pas de fabriquer et de stocker des molécules. Il participe également à leur élimination.

Et ce n’est pas seulement une histoire de métabolisme

Les résultats deviennent encore plus intéressants lorsqu’on regarde certains marqueurs liés à la santé du foie.

Après huit semaines d’entraînement, les chercheurs ont observé une diminution de marqueurs associés à l’activation des cellules stellaires hépatiques et à la fibrose chez les deux sexes.

La fibrose correspond à la formation excessive de tissu cicatriciel dans un organe lorsqu’il est soumis à des agressions répétées.

Cela ne signifie pas que l’exercice a supprimé une fibrose installée chez ces animaux.

L’étude montre plutôt que plusieurs signaux moléculaires associés à ce processus ont diminué après l’entraînement.

C’est une nuance importante.

Une conséquence possible pour le foie gras

Cette découverte intéresse particulièrement les chercheurs qui travaillent sur la maladie du foie gras métabolique, aujourd’hui appelée MASLD.

L’exercice est déjà associé à une amélioration de la santé métabolique et à une diminution de la graisse hépatique. Cette nouvelle étude apporte une pièce supplémentaire au puzzle en montrant que le foie ne répond pas à l’entraînement par un mécanisme unique.

La durée de l’entraînement semble compter.

Le sexe biologique semble compter également.

Et certains changements n’apparaissent qu’après plusieurs semaines.

Les chercheurs estiment ainsi que les adaptations favorables du foie pourraient être liées à des modifications progressives du fonctionnement mitochondrial et du métabolisme des lipides.

Il y a toutefois un détail que les gros titres risquent d’oublier

Cette étude n’a pas été réalisée chez des hommes et des femmes.

Elle a été réalisée chez des rats mâles et femelles.

Les animaux, âgés de six mois, ont suivi un entraînement sur tapis roulant pendant 1, 2, 4 ou 8 semaines. Les séances avaient lieu cinq jours par semaine, avec une intensité progressive visant environ 70 % de leur VO2 max et pouvant atteindre 50 minutes par jour.

Le protocole était donc loin d’une simple promenade.

• Rats mâles et femelles suivis pendant différentes durées d’entraînement ;
• Entraînement sur tapis roulant cinq jours par semaine ;
• Intensité progressive proche de 70 % de la VO2 max ;
• Analyse du foie à 1, 2, 4 et 8 semaines.

La puissance de l’étude vient surtout de la quantité d’informations analysées dans le foie. Sa principale limite est également évidente : les résultats obtenus chez le rat ne permettent pas de conclure directement à un effet identique chez l’être humain.

Le vrai enseignement de cette étude

Ce que révèle cette étude n’est donc pas que le sport serait bon pour le foie chez un sexe et différent chez l’autre.

Le résultat est plus subtil.

L’entraînement d’endurance semble pousser le foie vers un fonctionnement plus adapté à l’effort dans les deux sexes, mais les cellules n’empruntent pas exactement le même chemin.

Chez les femelles, les chercheurs observent surtout une augmentation progressive de plusieurs protéines mitochondriales.

Chez les mâles, ils observent davantage de modifications chimiques de protéines déjà présentes, ainsi qu’une modification plus marquée de certains mécanismes liés au cholestérol et à l’élimination des lipides.

Et après huit semaines, les deux sexes présentent aussi des signes moléculaires allant dans le sens d’une amélioration de plusieurs paramètres liés à la santé du foie.

Autrement dit, le foie s’entraîne lui aussi.

Mais il ne semble pas s’entraîner exactement de la même manière chez les mâles et chez les femelles.

La prochaine question est donc beaucoup plus intéressante : ces différences observées chez le rat existent-elles également chez l’être humain, et pourraient-elles un jour permettre de mieux adapter l’exercice aux caractéristiques biologiques de chaque personne ?

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