Élimination de l'influence des fluctuations du volume plasmatique pour le passeport biologique de l'athlète et la stabilité des variables hématologiques chez les femmes actives prenant une contraception orale

Dans ce contexte, un modèle multiparamétrique visant à éliminer l'influence des variations de la PV a été proposé et a récemment été validé pour la variance causée par l'exposition à l'altitude chez les athlètes d'endurance, telle que celle vécue par les cyclistes d'élite lors d'une course par étapes. Le modèle a été capable de réduire l'influence du VP sur les marqueurs concentration-dépendants du PBA, avec environ 68 % de la variance du VP expliquée, et il pourrait également être appliqué chez les athlètes féminines pour tester les décalages réels du volume plasmatique pendant le cycle menstruel. L'étude de l'algorithme de variation du VP dans une cohorte féminine est motivée par le fait que le paradigme du PBA repose sur le suivi des variations chez des individus uniques et, à la connaissance des auteurs, l'analyse spécifique des effets potentiels des pilules contraceptives orale (OCP) sur le PBA n'a pas encore été réalisée. Un contrôle plus poussé des facteurs de confusion établis est donc nécessaire pour améliorer la sensibilité et la spécificité du PBA, en particulier chez les athlètes féminines. Il a notamment été suggéré que les menstruations induisent une perte de sang suffisante et des variations des paramètres hématologiques pour justifier un profil hématologique atypique du PBA. Il est donc important de décrire avec précision les variations des biomarqueurs du PBA au cours d'un cycle menstruel, car il n'y a pas de consensus sur son effet sur les paramètres hématologiques. Récemment, Mullen et al ont noté une augmentation significative du nombre absolu de réticulocytes (RET#) et du Ret% en phase ovulatoire (OP) et en phase lutéale (LP) chez 17 femmes actives ayant des cycles menstruels réguliers. Cependant, ces résultats n'ont pas été reproduits dans une étude récente contrôlant de multiples biomarqueurs chez 14 femmes ayant des cycles menstruels normaux. Le manque de données concernant d'éventuels décalages du VP peut limiter l'interprétation de ces derniers résultats de passeport atypique (ATPF) car il a été récemment démontré que des décalages du VP peuvent induire des ATPF.

Quinze femmes en bonne santé, âgées de 23,2 ± 2,4 ans et présentant des saignements réguliers, se sont portées volontaires pour participer à cette étude et ont été suivies pendant 8 semaines (correspondant à deux cycles consécutifs d'OCP). Le recrutement a été effectué en contactant des étudiants de l'Institut des Sciences du Sport de l'Université de Lausanne et s'est poursuivi par une méthode d'échantillonnage en boule de neige. Un minimum de 4 heures d'activité physique hebdomadaire était requis pour participer, et les sujets ont fait de l'exercice pendant une moyenne de 297 ± 100 min par semaine pendant l'étude. Tous les sujets avaient un cycle régulier de 28,5 ± 1,5 jours et prenaient un contraceptif oral. La prise de médicaments a été enregistrée, et aucun sujet n'a signalé de supplémentation en fer tout au long de l'étude. Les procédures et les risques ont été pleinement expliqués aux sujets, et tous ont donné leur consentement écrit pour participer à l'étude. Cette étude a été approuvée par le comité d'éthique local et menée conformément à la Déclaration d'Helsinki.

Pendant 8 semaines, des échantillons de sang et de sérum ont été collectés, et la masse en hémoglobine (Hbmass) et le PV ont été mesurés une fois par semaine. Il a été demandé aux sujets de se présenter au laboratoire chaque semaine pendant les deux cycles à la même heure de la journée (pour éviter les variations circadiennes putatives). En raison de la pandémie de COVID-19, un sujet a dû s'auto-isoler, et ainsi, huit échantillons ont été collectés sur deux cycles non consécutifs sur une période de 3 mois. Il a été demandé aux participants d'enregistrer leurs cycles de pilules contraceptives orales par le biais d'une application smartphone dédiée, en indiquant les jours de leur hémorragie de privation (et les schémas de saignement) (Clue : Period Tracker, Ovulation & Cycle Calendar). Les variables hématologiques ont été analysées par ordre chronologique sur les 8 semaines consécutives indépendamment de la phase du cycle (W1-W8), W1 représentant la première visite. En outre, pour évaluer les schémas récurrents, les variables hématologiques ont été regroupées en phases basées sur le premier jour de leur saignement et analysées. Les phases successives suivant la semaine de l'hémorragie ont été définies pour l'analyse comme suit : P0 représente la semaine de l'hémorragie de privation, P1 représente P0 plus 1 semaine, P2 représente P0 plus 2 semaines et P3 représente P0 plus 3 semaines. La différenciation des phases successives en semaines suivant le saignement de retrait a été préférée à la séparation des phases menstruelles (FP, OP et LP) car la prise de PCO émousse la régulation hormonale naturelle de ces dernières phases. Pour suivre l'activité physique tout au long de l'étude, les participantes ont été invitées à remplir un journal d'entraînement personnel dans lequel elles ont consigné chaque séance d'entraînement (date, sport, durée, taux d'effort perçu [RPE] et sensation physique après l'entraînement) pendant toute la période d'étude, à partir de la première visite au laboratoire. Le volume d'entraînement (min), l'intensité (en RPE) et la charge (min x RPE) ont ensuite été calculés à partir de ces données.

Les analyses sérologiques ont été réalisées au Laboratoire suisse d'analyses dopantes (LAD) à Lausanne. L'albumine (ALB), la lipoprotéine de basse densité (LDL), le calcium (Ca), la créatine (CRE), les protéines totales (TP) et la transferrine (sTFN) ont été analysés par une méthode colorimétrique à l'aide d'un système de chimie clinique Dimension® (Siemens AG, Munich, Allemagne). Les concentrations de ferritine (FERR) ont été analysées par une technique de dosage immunologique par chimioluminescence (ADVIA Centaur® XP/XPT, Sie- mens AG, Munich, Allemagne).

Les données sont présentées sous forme de moyennes ± écarts types (ET). La variabilité de l'[Hb], de la masse d'Hb, du VP, du RET% et des OFFs au fil du temps a été calculée comme un coefficient de variation (CV, %) par rapport à la moyenne des CV de chaque individu sur les points de temps successifs. L'un des sujets a été exclu des analyses en raison de niveaux extrêmement bas de FERR (<1 μg.L-1) ainsi que d'une faible [Hb] (<100 g.L-1) lors de la première mesure, ce qui suggérait un état pathologique. La normalité des distributions a été testée avec le test de Shapiro-Wilk. La sphéricité n'a pas été supposée, et la correction de Geisser-Greenhouse a été utilisée. Pour les variables normalement distribuées (HBmass, PV, [Hb], RET%, RET#, OFFs, HCT, MCH, MCHC et RDW-SD), les différences aux points de temps successifs ont été évaluées avec une analyse de variance (ANOVA) à mesures répétées à une voie avec des effets fixes et aléatoires pour expliquer les variables cibles, dans laquelle les sujets représentaient des effets aléatoires et le temps était l'effet fixe. Les mesures répétées ont été analysées en comparant tous les points temporels entre eux avec une correction pour les comparaisons multiples en utilisant un test d'hypothèse statistique (test de Holm-Sidak). Pour les variables qui n'étaient pas normalement distribuées (fraction de réticulocytes immatures [IRF], nombre de globules rouges [RBC], PLT et nombre de globules blancs [WBC]), les paramètres ont été comparés à l'aide du test de Friedman avec comparaisons multiples de Dunn. Les corrélations entre les variables hématologiques et hormonales ont été évaluées à l'aide d'un coefficient d'ordre de Spearman. L'analyse de régression linéaire a été utilisée pour évaluer la relation entre les Z-scores de variation de PV déduits (estimés) et les Z-scores de décalage de PV réels (mesurés) après suppression des deux premiers points de données pour chaque sujet afin de permettre au modèle prédictif de s'adapter à la spécificité individuelle. Un graphique de Bland-Altman a ensuite été utilisé pour évaluer la concordance entre les méthodes en calculant le biais (moyenne des différences) et les limites de concordance à 95 %, calculées comme la différence moyenne (biais) plus ou moins 1,96 fois son écart-type. L'hypothèse nulle a été rejetée pour p < 0,05. Toutes les données ont été analysées à l'aide d'un logiciel dédié (Prism, version 8.4.2, GraphPad Software, La Jolla, Californie, USA).

Le calcul moyen de la confiance dans l'estimation du PV à partir des biomarqueurs sériques était de 59 %, avec une augmentation significative entre W1 et la dernière semaine (W8) de 25 % à 71 %) ; cela s'explique par le fait que le calcul du VP estimé devient plus fiable une fois qu'il est basé sur les variations des échantillons individuels et non des populations antérieures. Il est intéressant de noter qu'un sujet a été signalé pour une [Hb] atteignant la limite supérieure, alors que la correction du VP tenait compte d'un décalage du PV, ce qui explique la valeur de concentration plus élevée.

Tous les sujets avaient des cycles OCP réguliers d'une durée de 28,5 ± 1,5 jours. Deux sujets avaient des cycles plus longs ; l'un prenait une forme différente de pilule et avait un cycle moyen de 33,5 jours (pilule combinée à quatre phases), et l'autre avait un cycle de 30 jours. Cependant, on a constaté une plus grande variation dans les profils de saignement ; la durée variait de 2 à 7 jours avec une moyenne de 4,4 ± 1,2 jours. Cinq sujets ont signalé une faible perte de sang au cours des deux cycles observés (36 %), tandis que sept ont eu des saignements moyens (50 %) et deux ont décrit leurs saignements comme étant abondants (14 %).

Des différences statistiquement significatives ont été observées pour l'[Hb], avec des valeurs plus faibles pendant W7 par rapport à W1, W2 et W4 (p < 0,01, p = 0,043 et p = 0,039, respectivement).

Dans cette étude, nous avons surveillé les biomarqueurs du PBA ainsi que le PV et la masse sanguine (Hbmass) pendant deux cycles standard consécutifs d'OCP chez 14 femmes actives prenant des contraceptifs oraux. La principale conclusion de cette étude est qu'une analyse multiparamétrique de biomarqueurs sanguins supplémentaires " sensibles au volume " a permis d'expliquer les changements de PV dans l'interprétation des profils individuels du PBA chez les femmes actives prenant des contraceptifs oraux. Deuxièmement, les biomarqueurs du PBA sont restés remarquablement stables au cours des deux cycles de prise de PCO étudiés.

Bien que les variables hématologiques, analysées chaque semaine, soient restées remarquablement stables, l'ANOVA à mesures répétées a révélé une différence significative pour l'[Hb], l'HCT et les GR pendant la semaine 7. Il est intéressant de noter que le PV avait tendance à être plus élevé au cours de la même semaine (p = 0,05), alors qu'aucun effet temporel significatif n'a été observé au cours des 8 semaines d'étude, ce qui est conforme aux faibles variations du PV au cours des cycles menstruels récemment rapportées par Aguree et al. Cependant, ces résultats doivent être relativisés car les biomarqueurs mesurés sont sujets à une variabilité physiologique assez élevée. Les fluctuations potentielles induites par le cycle de l'OCP seraient donc inférieures à celles attendues des principaux facteurs de confusion tels que l'exercice, l'exposition à l'hypoxie ou à la chaleur.

Lorsque l'on considère les variables hématologiques pour le PBA, l'importance des marqueurs primaires dépendant du volume plasmatique (par exemple [Hb]) souligne la nécessité de prendre soigneusement en compte les variations du volume plasmatique dans l'interprétation des fichiers longitudinaux. Ici, nous avons testé la validité de cette approche analytique multiparamétrique présentée précédemment dans notre cohorte pour identifier que la variation inférée (prédite par le modèle) du PV était significativement corrélée avec les décalages réels du PV. Cependant, le coefficient de corrélation était plus faible (R2 = 0,26) que celui observé par Garvican-Lewis et al.