La science a confirmé ce que les amoureux des sports ont toujours connu par l'expérience: l'exercice est bon pour le cerveau. Il augmente le flux sanguin, inhibe les hormones de stress et stimule la libération d'endorphines «bien bien». Une façon dont l'exercice donne ces avantages sur le cerveau consiste à une chaîne de processus qui entraîne finalement la libération de l'hormone BDNF. Produit par le foie, le cerveau, le muscle squelettique et les tissus adipeux, le BDNF est connu pour favoriser la croissance, la survie et le maintien des cellules nerveuses.
Des études antérieures ont suggéré que le signal de départ de cette chaîne physiologique est un niveau élevé dans le sang du lactate, un sous-produit de la conversion à l'intérieur du muscle, le foie et le sang des glucides en énergie lorsque l'oxygène est limité – par exemple pendant l'exercice à haute intensité. Maintenant, une étude dans Frontières en neurosciences cellulaires a constaté que les avantages physiologiques de l'exercice peuvent être en partie imités par une simple perfusion IV de lactate.
Ici, nous montrons pour la première fois qu'une telle perfusion conduit à des niveaux de lactate dans le sang qui sont caractéristiques d'un exercice moyen à intense. En fin de compte, cela augmente les niveaux de la molécule précurseur du BDNF, probablement libéré par le muscle squelettique. «
Dr Marcus Moberg, auteur principal, maître de conférences à la Swedish School of Sport and Health Sciences, Stockholm
Le sang va sortir
Les auteurs ont fait une «étude croisée randomisée» sur 12 volontaires sains âgés de 20 à 40 ans. Après le jeûne pendant la nuit, ceux-ci ont été invités à s'allonger tout en recevant une perfusion de lactate de sodium d'une longue heure de lactate de sodium, puis sept à 30 jours plus tard, une perfusion d'une heure de solution saline; ou recevoir ces traitements dans l'ordre inverse. Le sang a été prélevé sur chaque volontaire toutes les 10 minutes pendant les deux traitements, ainsi que 15, 30, 45, 60, 90 et 120 minutes après. Une biopsie musculaire des jambes a été prise avant et immédiatement après chaque perfusion avec lactate, ainsi que 60 et 120 minutes plus tard.
Un groupe témoin de six volontaires supplémentaires a subi exclusivement un traitement avec une solution saline, et a également donné des échantillons de sang et quatre biopsies musculaires.
Les chercheurs ont mesuré la concentration en lactate dans chaque échantillon de sang ou de tissu musculaire. Ils ont en outre quantifié les niveaux de pro-BDNF, une molécule précurseur biologiquement active du BDNF, en plus de sa forme moléculaire mature MBDNF, dans le plasma sanguin, le sérum et le plasma pauvre en plaquettes – c'est-à-dire le plasma à partir duquel la plupart des plaquettes ont été éliminées.
Comme prévu, la concentration de lactate dans le sang a augmenté pendant la perfusion, culminant à des valeurs similaires à celles normalement obtenues après un exercice de haute intensité. Surtout, la concentration de la prohormone pro-BDNF a augmenté de 15 minutes après la fin de la perfusion de lactate et est restée élevée pendant deux heures après. En revanche, ni le niveau de pro-BDNF dans le muscle ni celui du MBDNF dans le plasma ou le sérum n'a changé pendant ou après la perfusion de lactate.
Les auteurs ont conclu que la perfusion IV avec le lactate est suffisante pour augmenter les niveaux de pro-BDNF dans la circulation sanguine, mais sans affecter ceux du MBDNF. En d'autres termes, la perfusion de lactate seule suffit à imiter certains, mais pas tous, des effets physiologiques de l'exercice de haute intensité. Il est prévu qu'une telle augmentation du pro-BDNF aura des effets bénéfiques similaires sur la santé du cerveau, quel que soit le mécanisme derrière.
Continuer à faire de l'exercice est une évidence
Est-ce une bonne nouvelle pour ceux d'entre nous qui détestent l'exercice? Peut-être un jour, mais pour l'instant, les auteurs mettent fortement avertir le fait de sauter le pas de l'exercice et de s'appuyer uniquement sur la perfusion de lactate.
« Nous supposons plutôt que l'intensité de l'exercice est importante si la santé du cerveau est l'objectif souhaité. Un exercice de haute intensité quelques fois par semaine, exposant ainsi le cerveau à des niveaux élevés de lactate, devrait être recommandé pour un vieillissement neurologique sain », a déclaré Moberg.
« À l'avenir, ces résultats peuvent aider à la prescription ciblée et individualisée de l'exercice en milieu clinique, en particulier pour les populations ayant une santé cérébrale compromise. »
« De plus, étant donné que le lactate est connu pour exercer des effets hormonaux, il existe un potentiel d'interventions pharmacologiques. Cela nécessiterait des recherches supplémentaires pour identifier le mécanisme exact par lequel le lactate contrôle le métabolisme du BDNF chez l'homme. »
