Les bénéfices des probiotiques pour la santé dans le sport et l'exercice - inexistants ou une question d'hétérogénéité ? Une revue systématique

La composition du microbiote intestinal diffère chez les athlètes par rapport aux personnes sédentaires, car l'intestin humain peut être influencé par les niveaux d'activité physique ainsi que par l'intensité de l'entraînement et le niveau de compétition. En outre, le régime alimentaire des athlètes diffère généralement de celui de la population générale en termes d'apport en glucides et en protéines, ce qui a des effets supplémentaires sur le microbiote intestinal. Les athlètes d'endurance, en particulier, peuvent être exposés à des conditions physiologiques extrêmes qui soumettent l'organisme à un stress important et affectent le fonctionnement normal des organes et l'homéostasie. Par conséquent, une prévalence élevée d'infections des voies respiratoires supérieures (IVRS) et de problèmes gastro-intestinaux (GI) a été documentée, ces derniers étant associés à une perméabilité accrue de la paroi épithéliale gastro-intestinale et à une perturbation de l'épaisseur du mucus, ainsi qu'à des taux plus élevés de translocation bactérienne. Un déséquilibre du microbiote intestinal peut donc limiter les performances des athlètes à l'entraînement, leur compétitivité et leur bien-être général, notamment la fatigue, la dépression et l'anxiété. Il convient de noter que 30 à 50 % des athlètes présentent un ou plusieurs symptômes gastro-intestinaux pendant les compétitions, notamment des brûlures d'estomac, des indigestions, des ballonnements ou de la constipation. Des troubles médicaux graves tels que l'ischémie intestinale, la gastrite hémorragique et l'hématochézie peuvent également survenir. Les symptômes gastro-intestinaux peuvent être dus à des facteurs physiologiques, mécaniques ou nutritionnels, ainsi qu'à une diminution du flux sanguin mésentérique, puisque l'apport sanguin au tractus gastro-intestinal diminue de 60 à 70 % dès une intensité d'exercice de 70 % de la consommation maximale d'oxygène (VO2max). En revanche, un exercice modéré augmente le nombre de bactéries favorables à la santé qui produisent des acides gras saturés, induisant des effets physiologiques positifs. Une autre affection courante chez les athlètes est l'IVRS, qui représente 35 à 65 % des présentations associées à une maladie dans les cliniques de médecine du sport. Les IVRS comprennent les infections du pharynx, des sinus, de l'oreille moyenne ou des amygdales et sont principalement causées par divers virus tels que les virus respiratoires, le rhinovirus, la grippe et le corona virus qui interagissent avec la muqueuse des voies aériennes supérieures. D'autres raisons peuvent être des infections bactériennes, des réponses allergiques, un asthme non diagnostiqué et des traumatismes liés à l'exercice. Le taux élevé d'IVRS chez les athlètes a été lié à l'observation que l'exercice intensif peut entraîner une immunosuppression systémique et un stress oxydatif, y compris une réduction des cellules tueuses naturelles (NK) et des lymphocytes T. Même si l'on sait que l'exercice aigu augmente le nombre de neutrophiles et de monocytes, la fonction immunitaire peut être réduite pendant la récupération, dans le cadre de la réponse physiologique au stress de l'exercice, un phénomène connu sous le nom de "fenêtre ouverte" dans laquelle les athlètes peuvent être sujets à des infections. En outre, les cytokines anti-inflammatoires interleukine (IL)-10, IL-1Ra, le récepteur soluble du facteur de nécrose tumorale (sTNFR) et la cytokine répondant à l'inflammation IL-6 augmentent lors d'un exercice exhaustif. Plus récemment, des modifications de la composition microbienne de l'intestin ont été associées à des altérations locales de la réponse immunitaire et du développement des voies respiratoires, dans la mesure où la production pulmonaire d'interférons de type I (IFN), qui préviennent les infections virales, peut être augmentée.

Comme il a été rapporté que les probiotiques affectent le système immunitaire par l'inhibition de l'activité des cellules NK (28), l'induction de la sécrétion anti-inflammatoire d'IL-10 (29) et d'IFN-γ, ainsi que les niveaux de cortisol salivaire et d'immunoglobuline intestinale (IgA) (30), en plus de l'activation des cellules T et B (28), ils peuvent induire des effets bénéfiques sur l'incidence et la gravité de l'IVRS. En outre, la fermentation des fibres induite par les probiotiques augmente la production de SCFA et peut donc renforcer la fonction de barrière intestinale avec des effets bénéfiques sur les problèmes gastro-intestinaux pendant l'exercice d'endurance. En ce qui concerne la résistance potentiellement améliorée aux maladies et les effets immunomodulateurs des probiotiques, plusieurs études ont examiné les effets des probiotiques chez les athlètes. Cependant, l'efficacité des probiotiques dans l'exercice physique sur le système immunitaire, l'IVRS et les problèmes gastro-intestinaux est encore un sujet de débat.

Trente et une études ont été menées sous la forme d'un essai contrôlé randomisé, sept ont été réalisées selon un modèle croisé et trois étaient des études longitudinales avec analyse avant-après. Seize études ont examiné les effets sur l'IVRS (8 ont trouvé des effets positifs significatifs), 16 sur les symptômes gastro-intestinaux (5 ont trouvé des effets positifs significatifs) et 31 sur le système immunitaire (14 ont trouvé des effets positifs significatifs). Une analyse de la période d'intervention a révélé une durée moyenne d'intervention de ∼8 semaines et une durée maximale d'intervention de 21 semaines. Les études ont donc été classées par durée d'intervention <5 semaines (18 études), 5-12 semaines (14 études) et >12 semaines (9 études).

Chez les sportifs, 50 % des études ont mis en évidence des effets positifs significatifs sur les IVRS, 27 % sur les problèmes gastro-intestinaux et 50 % sur le système immunitaire (figure 2). Chez les personnes pratiquant une activité récréative, 50 % des études ont fait état d'effets positifs significatifs sur les IVRS, 33 % sur les troubles gastro-intestinaux et 63 % sur le système immunitaire. Chez les adultes en bonne santé, 50 % des études ont détecté des effets positifs significatifs sur les IVRS et 50 % sur les problèmes gastro-intestinaux, tandis qu'aucune étude sur cinq portant sur des adultes en bonne santé n'a rapporté d'effets positifs significatifs sur le système immunitaire.

En ce qui concerne les probiotiques utilisés, différentes combinaisons de Lactobacilles et/ou de Bifidobactéries sous forme de souches uniques ou multiples, parfois associées à S. thermophilus ou E. faecium, ont été utilisées (tableau 1). Dix-sept études ont utilisé des souches de Lactobacillus (10 ont détecté des effets positifs), 4 études ont utilisé des Bifidobacterium (une a détecté des effets positifs), et 20 études ont utilisé une combinaison avec ou sans excipients (12 ont rapporté des effets positifs significatifs). Vingt-quatre études ont utilisé des probiotiques à souche unique (12 ont détecté des effets positifs) et 17 ont utilisé des probiotiques à souches multiples (11 ont rapporté des effets positifs). En outre, différents modes d'administration ont été appliqués. Seize études ont utilisé des gélules (à enrobage entérique) et 25 ont utilisé un mode d'administration différent sans protection contre la dissolution ou la désintégration dans l'environnement gastrique (principalement des solutions dans l'eau/le lait ou le yaourt). Parmi ces études, 9 (56 %) et 12 (48 %) ont rapporté des effets positifs, respectivement.

L'objectif de cette revue systématique était de fournir un résumé structuré des effets des probiotiques chez les athlètes, les personnes actives sur le plan récréatif et les adultes en bonne santé sur les IVRS, les symptômes gastro-intestinaux et le système immunitaire. Pour tenir compte des effets potentiels du niveau de performance et de l'intensité de l'entraînement, les études ont été regroupées en fonction du niveau d'activité/de performance des participants, de la durée de l'intervention et des résultats étudiés. Le type d'entraînement, le mode d'administration et le type d'étude ont également été notés en tant qu'effecteurs potentiels. Les principales conclusions de notre enquête sont que les études identifiées diffèrent largement en termes de probiotiques et de souches probiotiques sélectionnés, de mode d'administration, de durée d'intervention, de variables de résultats sélectionnées et de mesure, ainsi que de sujets inclus. Chez les athlètes, le type de sport pratiqué a ajouté à l'hétérogénéité observée. En outre, notre approche a révélé que les études fournissaient des observations incohérentes sans différences significatives entre les niveaux de performance analysés.

L'analyse de 41 études dans ce domaine a révélé que certaines interventions ont induit des effets positifs en termes de réduction des symptômes IVRS et GI, mais près de la moitié des études analysées n'ont pas détecté d'améliorations indépendantes des niveaux de performance. En outre, une durée d'application plus longue n'a pas eu d'effets plus marqués sur les résultats analysés. Étant donné que la protection des probiotiques contre la dissolution ou la désintégration dans l'environnement gastrique peut améliorer l'efficacité du traitement, nous avons également étudié le mode d'administration comme facteur de confusion potentiel. Cependant, la comparaison entre les probiotiques encapsulés et les boissons probiotiques, etc. n'a pas révélé de différences entre les différents modes d'administration, puisqu'en moyenne seulement 50 % des études ont rapporté des résultats positifs. En ce qui concerne l'utilisation combinée de différents genres et l'application de probiotiques à souche unique ou à souches multiples, on a constaté une tendance générale à un plus grand nombre d'études faisant état d'effets bénéfiques avec des applications à souches multiples. Bien que cela puisse simplement s'expliquer par l'hypothèse générale selon laquelle la combinaison d'une sélection diversifiée de micro-organismes aux propriétés différentes induirait probablement des effets positifs chez un plus grand nombre d'individus différents, aucune des études identifiées n'a directement comparé l'utilisation de probiotiques à souche unique et à souches multiples avec l'utilisation de probiotiques à souches multiples.

Par conséquent, les futurs ECR devraient étudier si les probiotiques multisouches induisent des effets significativement plus importants sur les IVRS, les problèmes gastro-intestinaux ou le système immunitaire dans le sport et l'exercice. En outre, le fait que les bénéfices des probiotiques soient spécifiques à chaque souche et que certaines souches soient plus susceptibles d'améliorer la santé intestinale ou immunitaire des athlètes que d'autres (9), ajoute largement à la comparabilité limitée entre les études et complique l'interprétation des études administrant des probiotiques multisouches.

Une hétérogénéité considérable entre les études a également été détectée en ce qui concerne les variables de résultats utilisées et leur évaluation méthodique. Cependant, même dans les études qui incluaient des variables de résultats identiques, aucun effet distinct des probiotiques n'est apparu. Par exemple, aucun effet sur les concentrations de S-IgA n'a été détecté après 3 semaines ou 4 semaines de supplémentation en probiotiques. Étant donné qu'une autre étude a rapporté une augmentation de la concentration de S-IgA après 16 semaines de supplémentation en probiotiques, on pourrait supposer qu'une supplémentation à court terme était inefficace pour induire des effets significatifs sur les niveaux de S-IgA. Toutefois, une supplémentation en probiotiques de 14 semaines n'a pas non plus entraîné d'augmentation des taux de S-IgA.

En ce qui concerne les IVRS, un certain nombre d'essais contrôlés randomisés bien conçus qui ont étudié les effets des probiotiques chez les athlètes ont prouvé que la supplémentation pouvait entraîner une diminution du nombre de jours et de la gravité des IVRS. Ces rapports vont à l'encontre des études menées chez les athlètes, qui ne font état d'aucun effet sur l'incidence des infections respiratoires ou la durée des symptômes. Il convient de noter que toutes les études identifiées qui ont évalué les effets des probiotiques sur les IVRS ont utilisé l'auto-évaluation et l'autodéclaration par le biais d'un journal ou de questionnaires non validés. L'auto-évaluation et l'auto-déclaration étaient également la norme pour l'évaluation des effets des probiotiques sur les symptômes gastro-intestinaux, contribuant potentiellement à des résultats opposés, même chez des individus ayant des niveaux de performance comparables. Par exemple, aucun effet sur l'incidence et la gravité des troubles gastro-intestinaux n'a été signalé après une supplémentation en probiotiques de six semaines chez des joueurs de rugby d'élite, alors qu'il a été suggéré que la supplémentation en probiotiques de coureurs pendant quatre semaines avant une course de marathon réduisait les symptômes et la gravité des troubles gastro-intestinaux au repos. En outre, le moment (au repos ou après l'exercice) ou les caractéristiques individuelles peuvent avoir influé sur les résultats observés. À cet égard, on a émis l'hypothèse que les symptômes gastro-intestinaux pouvaient être plus prononcés chez les coureurs incapables de maintenir leur rythme de course, ce qui suscite des émotions négatives susceptibles d'affecter le système gastro-intestinal.

En général, un niveau important d'hétérogénéité dans ce domaine réside dans la sélection des sujets analysés et dans leur performance et leur état d'entraînement respectifs. Alors que les athlètes peuvent être plus susceptibles de souffrir de problèmes gastro-intestinaux que des adultes sains modérément entraînés ou sédentaires non exposés à des conditions d'entraînement intenses, les athlètes pourraient bénéficier considérablement de l'utilisation de probiotiques. Toutefois, notre analyse montre que, même chez les athlètes, les effets des probiotiques sur les symptômes gastro-intestinaux ne sont pas clairs et que le pourcentage d'études faisant état d'effets positifs tend à être identique, voire inférieur, à celui des individus moins performants. Il convient de noter que les études portant sur des marqueurs objectifs de la fonction de la barrière gastro-intestinale, tels que la zonuline et l'I-FABP, n'ont pas détecté d'effets significatifs des probiotiques. Cependant, une supplémentation en probiotiques de 4 semaines chez des individus en bonne santé a été rapportée comme conduisant à une augmentation réduite de l'I-FABP et des TBARS après l'exercice, suggérant que les résultats peuvent également différer en fonction du moment de l'évaluation.

En ce qui concerne la supplémentation en probiotiques sur la fonction du système immunitaire, certaines études ont mis en évidence des effets aigus significatifs des probiotiques, tels que la réduction de l'activité aiguë des cellules NK après l'exercice, ainsi que des effets chroniques, notamment une augmentation de la diversité microbienne ou une réduction des niveaux de TNF-α, d'IL-6 et d'IL-8 au repos. Il convient de noter que même au sein des types d'études (essais contrôlés randomisés contre études longitudinales), aucun effet cohérent n'a été observé. En outre, aucun type de sport ou d'exercice avec des facteurs de stress spécifiques dans lesquels les probiotiques auraient pu être particulièrement efficaces n'a été identifié, même si les études sur les athlètes entraînés à l'endurance ou à la résistance ont été comparées. Il convient de noter que sur les cinq études portant sur les effets des probiotiques sur le système immunitaire chez les personnes en bonne santé, aucune n'a détecté d'amélioration significative, ce qui indique que le niveau de performance pourrait être un facteur de classification pertinent à cet égard.