Une étude sur des jumeaux montre les bénéfices du sport

[Gilles]

Physical activity, fitness, glucose homeostasis, and brain morphology in twins
Rottensteiner M et al.
Med Sci Sports Exerc. 2015 Mar;47(3):509-18.

Abstract

PURPOSE: The main aim of the present study (FITFATTWIN) was to investigate how physical activity level is associated with body composition, glucose homeostasis, and brain morphology in young adult male monozygotic twin pairs discordant for physical activity.

METHODS: From a population-based twin cohort, we systematically selected 10 young adult male monozygotic twin pairs (age range, 32-36 yr) discordant for leisure time physical activity during the past 3 yr. On the basis of interviews, we calculated a mean sum index for leisure time and commuting activity during the past 3 yr (3-yr LTMET index expressed as MET-hours per day). We conducted extensive measurements on body composition (including fat percentage measured by dual-energy x-ray absorptiometry), glucose homeostasis including homeostatic model assessment index and insulin sensitivity index (Matsuda index, calculated from glucose and insulin values from an oral glucose tolerance test), and whole brain magnetic resonance imaging for regional volumetric analyses.

RESULTS: According to pairwise analysis, the active twins had lower body fat percentage (P = 0.029) and homeostatic model assessment index (P = 0.031) and higher Matsuda index (P = 0.021) compared with their inactive co-twins. Striatal and prefrontal cortex (subgyral and inferior frontal gyrus) brain gray matter volumes were larger in the nondominant hemisphere in active twins compared with those in inactive co-twins, with a statistical threshold of P < 0.001.

CONCLUSIONS: Among healthy adult male twins in their mid-30s, a greater level of physical activity is associated with improved glucose homeostasis and modulation of striatum and prefrontal cortex gray matter volume, independent of genetic background. The findings may contribute to later reduced risk of type 2 diabetes and mobility limitations.

[Gilles]

Reprise de l'étude :

L'activité physique modifie notre corps plus profondément qu'on ne le croit: la preuve avec les jumeaux

Elle aurait par exemple des conséquences sur la constitution de notre cerveau.

Pendant longtemps, les scientifiques se sont demandés comment mesurer l’effet de l’activité physique sur le développement du corps humain et comment prouver ses bienfaits (ou non) sur la santé. Des études ont mis en place des groupes de personnes, la moitié faisant du sport, l’autre non. Mais les résultats n’étaient jamais totalement convaincants : chaque sujet avait un passif et un code génétique très différents des autres. Il était compliqué de prouver que telle personne était en meilleure santé grâce au sport et non pas en raison d’un ADN plus adapté.

Une nouvelle étude pourrait pourtant lever le voile sur ce mystère grâce à l’étude de jumeaux. En effet, les vrais jumeaux possèdent le même code génétique et ont été a priori éduqués dans les mêmes conditions. Les résultats d’une étude comparative seraient alors probants.

Le New York Times relaie le travail collectif mené par l’équipe de chercheurs de l’université de Jyvaskyla en Finlande. Intitulée «Physical activity, fitness, glucose homeostasis, and brain morphology in twins», cet article publié dans la revue Medicine & Science in Sports & Exercise tend à prouver qu’une activité physique dès l’adolescence détermine votre évolution physique pour le reste de votre vie.

«Il se trouve que ces jumeaux génétiquement identiques sont étonnamment différents sous la peau et le squelette, explique le journal. Les jumeaux sédentaires ont des capacités d’endurance plus faibles, des pourcentages de graisse plus élevés, et des signes d’une résistance à l’insuline signalant le début de problèmes métaboliques.»

L’étude souligne également que les jumeaux avaient des régimes alimentaires très différents, le choix de la nourriture n’a pas d’influence directe sur leur différence de santé.

Plus étonnant encore, l’activité physique modifie aussi le cerveau. Les jumeaux actifs auraient plus de matières grises, notamment dans les zones du cerveau chargées du contrôle de la motricité et de la coordination.

Les jumeaux sont une source d’inspiration féconde pour les chercheurs. Une autre étude finlandaise publiée au début de l’année a aussi étudié l’hygiène de vie de plusieurs jumeaux pour en conclure que l’activité sportive réduisait les risques de mortalité due à la démence.

Source

[Nutrimuscle-Conseils]

Increased Cerebellar Gray Matter Volume in Athletes: A Voxel-Wise Coordinate-Based Meta-Analysis
Nyeonju Kang Research Quarterly for Exercise and Sport 19 Apr 2022

Purpose: The purpose of this systematic review and meta-analysis study was to investigate distinct brain structural characteristics in athletes as compared with those in non-athletes by quantifying regional gray matter (GM) volume changes using voxel-based morphometry analysis based on a whole-brain approach.

Methods: The systematic literature search was conducted from November 1, 2020 to October 18, 2021 via the two search engines including the PubMed and Web of Science. We included 13 studies that reported GM volume data in 229 athletes as compared 219 non-athletes based on the whole-brain analysis with specific three-dimensional coordinates in a standard stereotactic space. Thus, we performed a coordinate-based meta-analysis using the seed-based d mapping via permutation of subject images methods.

Result: The coordinate-based meta-analysis reported that the athletes significantly reveal greater regional GM volume across right cerebellar lobules IV–V and Brodmann area 37 regions than those in the non-athletes with minimal levels of heterogeneity and publication bias between the included studies. The subgroup analyses show that greater GM volume for athletes in closed-skill sports appeared across the right cerebellar hemispheric lobules VIII and the right cingulum than those for non-athletes.

Conclusion: These cumulative findings from multiple brain imaging studies suggest potential brain plasticity evidence in the athletes who experienced extensive motor training.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Augmentation du volume de matière grise cérébelleuse chez les athlètes : une méta-analyse basée sur les coordonnées Voxel-Wise
Nyeonju Kang Research Quarterly for Exercise and Sport 19 avril 2022

Objectif : L'objectif de cette étude de revue systématique et de méta-analyse était d'étudier les caractéristiques structurelles cérébrales distinctes chez les athlètes par rapport à celles des non-athlètes en quantifiant les changements régionaux de volume de matière grise (GM) à l'aide d'une analyse morphométrique basée sur un voxel basé sur un ensemble -approche cérébrale.

Méthodes : La recherche documentaire systématique a été menée du 1er novembre 2020 au 18 octobre 2021 via les deux moteurs de recherche dont PubMed et Web of Science. Nous avons inclus 13 études qui rapportaient des données de volume GM chez 229 athlètes par rapport à 219 non-athlètes sur la base de l'analyse du cerveau entier avec des coordonnées tridimensionnelles spécifiques dans un espace stéréotaxique standard. Ainsi, nous avons effectué une méta-analyse basée sur les coordonnées en utilisant la cartographie d basée sur les graines via la permutation des méthodes d'images du sujet.

Résultat : la méta-analyse basée sur les coordonnées a rapporté que les athlètes révèlent de manière significative un plus grand volume de GM régional dans les régions des lobules cérébelleux droits IV-V et de la zone de Brodmann 37 que ceux des non-athlètes avec des niveaux minimaux d'hétérogénéité et de biais de publication entre les études incluses. . Les analyses de sous-groupes montrent qu'un plus grand volume de GM pour les athlètes dans les sports à compétences fermées est apparu dans les lobules hémisphériques cérébelleux droits VIII et le cingulum droit que ceux des non-athlètes.

Conclusion : Ces résultats cumulatifs issus de plusieurs études d'imagerie cérébrale suggèrent des preuves potentielles de plasticité cérébrale chez les athlètes qui ont subi un entraînement moteur intensif.

[Nutrimuscle-Conseils]

Role of Cardiovascular Risk Factors on the Association Between Physical Activity and Brain Integrity Markers in Older Adults
Francesca Felisatti, Neurology Apr 2022

Objective: Physical activity has been associated with a decreased risk for dementia, but the mechanisms underlying this association remain to be determined. Our objective was to assess whether cardiovascular risk factors mediate the association between physical activity and brain integrity markers in older adults.

Methods: Participants from the Age-Well study underwent, at baseline, a physical activity questionnaire, cardiovascular risk factors collection (systolic blood pressure, body mass index [BMI], current smoker status, HDL-cholesterol, total-cholesterol, insulin) and multimodal neuroimaging (structural-MRI, diffusion-MRI, FDG-PET, Florbetapir-PET). Multiple regressions were conducted to assess the association between physical activity, cardiovascular risk factors, and neuroimaging. Mediation analyses were performed to test whether cardiovascular risk factors mediated the associations between physical activity and neuroimaging.

Results: 134 cognitively unimpaired older adults (≥65 years) were included. Higher physical activity was associated with higher grey matter (GM) volume (ß=0.174, p=0.030) and cerebral glucose metabolism (ß=0.247, p=0.019), but not with amyloid deposition or white matter integrity. Higher physical activity was associated with lower insulin and BMI, but not with the other cardiovascular risk factors. Lower insulin and BMI were related to higher GM volume, but not to cerebral glucose metabolism. When controlling for insulin and BMI, the association between physical activity and cerebral glucose metabolism remained unchanged, while the association with GM volume was lost. When insulin and BMI were entered in the same model, only BMI remained a significant predictor of GM volume. Mediation analyses confirmed that insulin and BMI mediated the association between physical activity and GM volume. Analyses were replicated within Alzheimer’s disease-sensitive regions, and results remained overall similar.

Conclusions: The association between physical activity and GM volume is mediated by changes in insulin and BMI. In contrast, the association with cerebral glucose metabolism seems to be independent from cardiovascular risk factors. Older adults practicing physical activity have cardiovascular benefits, through the maintenance of a lower BMI and insulin, resulting in greater structural brain integrity. This study has strong implications as understanding how physical activity affects brain health may help developing strategies to prevent or delay age-related decline.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Rôle des facteurs de risque cardiovasculaire sur l'association entre l'activité physique et les marqueurs d'intégrité cérébrale chez les personnes âgées
Francesca Felisatti, Neurologie avril 2022

Objectif : L'activité physique a été associée à une diminution du risque de démence, mais les mécanismes sous-jacents à cette association restent à déterminer. Notre objectif était d'évaluer si les facteurs de risque cardiovasculaire interviennent dans l'association entre l'activité physique et les marqueurs d'intégrité cérébrale chez les personnes âgées.

Méthodes : Les participants de l'étude Age-Well ont subi, au départ, un questionnaire sur l'activité physique, une collecte des facteurs de risque cardiovasculaire (pression artérielle systolique, indice de masse corporelle [IMC], statut de fumeur actuel, cholestérol HDL, cholestérol total, insuline) et neuroimagerie multimodale (IRM-structurale, IRM-diffusion, FDG-PET, Florbetapir-PET). Des régressions multiples ont été effectuées pour évaluer l'association entre l'activité physique, les facteurs de risque cardiovasculaire et la neuroimagerie. Des analyses de médiation ont été effectuées pour tester si les facteurs de risque cardiovasculaire intervenaient dans les associations entre l'activité physique et la neuroimagerie.

Résultats : 134 personnes âgées (≥ 65 ans) sans troubles cognitifs ont été incluses. Une activité physique plus élevée était associée à un volume de matière grise (MG) plus élevé (ß = 0,174, p = 0,030) et à un métabolisme cérébral du glucose (ß = 0,247, p = 0,019), mais pas au dépôt d'amyloïde ou à l'intégrité de la substance blanche. Une activité physique plus élevée était associée à une baisse de l'insuline et de l'IMC, mais pas aux autres facteurs de risque cardiovasculaire. Une insuline et un IMC inférieurs étaient liés à un volume GM plus élevé, mais pas au métabolisme cérébral du glucose. Lors du contrôle de l'insuline et de l'IMC, l'association entre l'activité physique et le métabolisme cérébral du glucose est restée inchangée, tandis que l'association avec le volume GM a été perdue. Lorsque l'insuline et l'IMC étaient entrés dans le même modèle, seul l'IMC restait un prédicteur significatif du volume de GM. Les analyses de médiation ont confirmé que l'insuline et l'IMC intervenaient dans l'association entre l'activité physique et le volume de MG. Les analyses ont été reproduites dans les régions sensibles à la maladie d'Alzheimer et les résultats sont restés globalement similaires.

Conclusions : L'association entre l'activité physique et le volume de GM est médiée par les modifications de l'insuline et de l'IMC. En revanche, l'association avec le métabolisme cérébral du glucose semble indépendante des facteurs de risque cardiovasculaire. Les personnes âgées pratiquant une activité physique ont des avantages cardiovasculaires, grâce au maintien d'un IMC et d'une insuline plus faibles, ce qui se traduit par une plus grande intégrité structurelle du cerveau. Cette étude a de fortes implications car comprendre comment l'activité physique affecte la santé du cerveau peut aider à développer des stratégies pour prévenir ou retarder le déclin lié à l'âge.