Selon l'ACOG (L'American College of Obstetricians and Gynecologists), en l'absence de complication ou de contre-indication obstétricale ou médicale, l'activité physique pendant la grossesse est recommandée. Les femmes enceintes sont même encouragées à la pratiquer ou la poursuivre 🏃🏽♀️👟!
Effets bénéfiques du sport sur la femme enceinte
Selon une récente étude systématique réalisée en 2022 [1], l'exercice aquatique chez les femmes enceintes semble avoir des effets positifs sur :
✨ la prévention de la prise de poids excessive de la mère,
✨ l'amélioration de l'image corporelle de la mère,
✨ la diminution des congés médicaux dus aux douleurs lombaires pendant la grossesse,
✨ la prévention de la dépression gestationnelle,
✨ la réduction des valeurs du test de tolérance glucidique
Les données issues d'études humaines et animales sont encore peu nombreuses, mais ces dernières années de plus en plus de chercheurs et cliniciens se sont intéressées à l'impact de l'exercice physique en préconception et pendant la grossesse. Les résultats révèlent un rôle très important de la régulation épigénétique avec une transmission transgénérationnelle ! Je trouve cela passionnant et souhaitais vous partager les grandes lignes des connaissances scientifiques actuelles.
Qu'est ce que l'épigénétique ? Aujourd'hui, la définition la plus courante de l'épigénétique est "l'étude des changements héréditaires dans l’expression des gènes, ayant lieu sans altération de la séquence de l'ADN". Pour illustrer ce processus, vous pouvez l'associer à la lecture d'un livre. En effet, les mots d'un livre constitut son ADN, ils sont figés sur le papier tel notre code génétique. Or il y a de multiples façons de donner vie à un livre en fonction de la manière dont on l'interprète en le lisant. C'est ainsi que vous pouvez vous imaginez l'épigénétique : une lecture de notre séquence d'ADN qui s'adapte en fonction du contexte environnemental. 👉 L’un des domaines les plus passionnants de la recherche épigénétique consiste à comprendre comment l’environnement (par exemple, l’exposition à un stress chronique, un trauma, à des molécules toxiques ou bien encore à des pratiques quotidiennes comme l'alimentation ou le sport) peut moduler l'expression des gènes via des processus épigénétiques et si ces changements peuvent être hérités ou non de manière transgénérationnelle.
Ainsi, l'activité physique chez la mère ou le père, pendant la grossesse ou avant même sa conception, pourrait-il avoir un impact sur le développement de l'enfant ?
Une meilleure adaptation du système musculaire
Dans une revue publiée en 2021 [2], les chercheurs démontrent que l'exercice physique parental a un impact positif sur plusieurs résultats liés à la santé du futur enfant, tels que le métabolisme, la différenciation et la morphologie de ses muscles squelettiques. Il y aurait même un effet bénéfique sur la volonté d'exercice et l'endurance de la descendance.
Les mécanismes épigénétiques semblent jouer un rôle clé dans ces adaptations du système musculaire induites par l'exercice physique. Il s'agirait alors d'une programmation transgénérationnelle de différents tissus, tel que le muscle squelettique. Cependant, un effort de recherche important reste encore nécessaire pour mieux comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents.
Des effets positifs sur le développement neurocognitif
L'exercice physique contribue non seulement à améliorer la santé physique, mais peut également favoriser le développement du cerveau et la cognition. Des rapports récents sur les effets parentaux (tant maternels que paternels) soulèvent la possibilité que l'exercice parental puisse apporter des avantages au développement du fœtus par le biais de l'héritage intergénérationnel. Toutefois, les effets de l'exercice physique en fonction de la nature de l'effort, son intensité ou encore sa durée sur la santé de l'enfant et de la femme enceinte sont encore controversées. En outre, la recherche a longtemps négligé un aspect important de l'exercice : ses effets sur la variabilité des traits neurodéveloppementaux et cognitifs.
Dans une métanalyse réalisée en 2021 [3], les chercheurs ont compilé les données de 52 études impliquant des rongeurs pour quantifier la transmission intergénérationnelle des effets de l'exercice sur le cerveau et la cognition de la descendance.
Ils ont constaté que, dans l'ensemble, l'exercice physique des parents avait tendance à :
👉 augmentation de la structure cérébrale de leur progéniture (bien que statistiquement non significatif), probablement en facilitant de manière significative la neurogenèse.
👉 amélioration significative du comportement neurologique (amélioration de l'apprentissage et de la mémoire, et réduction de l'anxiété). Avec une réduction significative des différences interindividuelles.
👉 sur le plan mécanique, l'exercice a augmenté de manière significative le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) et le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF), et a diminué de manière significative la méthylation de l'ADN hippocampique de 3,5 %, ce qui suggère que les cascades de facteurs de croissance cérébrale et les modifications épigénétiques peuvent modérer la transmission des effets de l'exercice parental.
Tous les types d’exercices physiques ont-ils le même effet ?
Les effets positifs de l'exercice sont modulés par plusieurs covariables (c'est-à-dire des modérateurs), telles que le sexe du parent pratiquant l'exercice, le mode d'exercice et le moment de l'exercice. Toujours dans les résultats de la métanalyse [3], il est ressorti que l'exercice parental forcé est plus efficace que l'exercice volontaire pour améliorer de manière significative le comportement neurologique de la progéniture. Des effets plus importants ont été observés lorsque l'exercice parental commençait avant la grossesse. Cependant, le fait de faire de l'exercice uniquement pendant la grossesse a également eu des effets positifs.
Une très récente étude clinique américaine (c'est à dire sur une cohorte de femmes enceintes) vient de dévoiler un résumé de leurs résultats [4]. Très prometteurs !
Contexte de l'étude : L'exercice maternel influence positivement les résultats de la grossesse et la santé métabolique de la progéniture. Cependant, les données concernant les effets des différents modes d'exercice prénatal sur le phénotype métabolique (glucidique et lipidique) du futur enfant sont insuffisantes. Il s'agit donc d'en apprendre plus sur les effets de cet exercice prénatal.
Patients : Femmes en bonne santé âgées de 18 à 35 ans et ayant moins de 16 semaines de gestation.
Méthode : Essai contrôlé randomisé en centre de recherche clinique. 4 groupes de 160 femmes ont été définis selon le type d'exercice physique réalisée : exercice d'intensité modérée d'aérobic, exercice de résistance, la combinaison des deux, et un groupe témoin sans exercice.
Lors de l'accouchement, les cellules souches mésenchymateuses (CSM) ont été isolées à partir des cordons ombilicaux afin d'évaluer le métabolisme du glucose et des acides gras.
Résultats : Les CSM des enfants de toutes les femmes faisant de l'exercice ont montré :
👉 une meilleure oxydation complète des acides gras (notamment du palmitate, un acide gras saturé favorisant l'insulinorésistance)
👉 des taux de synthèse du glycogène stimulés par l'insuline plus élevés
👉 l'exercice de résistance semble permettre des effets significativement plus importants
Conclusion : l'exercice maternel améliore le métabolisme du glucose et des lipides des CSM de la descendance, avec des effets plus importants suite à la pratique régulière d'un effort de résistance. Il s'agit d'un élément important à prendre en compte pour la prévention de l'obésité et du diabète, pathologies de plus en plus présentes dès l'enfance.
Qu’en est-il du sport d’endurance ?
L'entraînement d'endurance pendant la grossesse est associé à des ajustements métaboliques positifs et à des effets bénéfiques sur l'équilibre entre les molécules pro-oxydantes et antioxydantes (état d'oxydoréduction) chez la progéniture.
Dans cette autre étude [5], les chercheurs ont fait l'hypothèse que ces effets bénéfiques du sport d'endurance maternel pourraient reposer sur des adaptations mitochondriales dans la progéniture dues à des modifications de l'environnement fœtal induites par l'entraînement. Ils ont alors comparé la fonction mitochondriale du foie et du muscle squelettique ainsi que le statut d'oxydoréduction de jeunes rats dont les mères avaient suivi un entraînement d'endurance modéré (course sur tapis roulant) avant et pendant la gestation avec ceux de jeunes rats dont les mères n'avaient pas suivi d'entraînement.
Les résultats montrent chez les ratons issus de mère ayant suivi un entrainement d'endurance :
👉 une réduction significative de l'activité mitochondriale
👉 une augmentation du pourcentage d'acides gras à chaîne courte dans les mitochondries du foie de la progéniture. Cela peut conduire à des améliorations de la fluidité et de la flexibilité de la membrane.
👉 une augmentation de l'activité de la glutathion peroxydase (enzyme clé du métabolisme oxydatif)
C'est la première fois qu'une étude démontre que l'activité physique de la mère avant et pendant la grossesse, pourrait représenter un signal adaptatif sur la fonction bioénergétique transmis par les mères à leur descendance.
Le sport avant et/ou pendant la grossesse, une différence ?
Une étude expérimentale chez les rats [6] a été conçue pour évaluer les effets de l'exercice aérobique maternel commencé avant et maintenu pendant la gestation, ou bien effectué pendant des périodes isolées. Cela sur la cognition et la plasticité dans l'hippocampe de la progéniture.
Les groupes de petits mâles rats ont été classés en fonction de l'exposition de leur mère : tapis roulant éteint (sédentaire), exercice prégestationnel, exercice gestationnel ou un protocole combiné.
Les résultats montrent :
👉 les protocoles d'exercices maternels prégestationnels et gestationnels isolés ont eu des effets positifs sur la plasticité et les capacités cognitives spatiales de la progéniture, tandis que le protocole combiné a simplement amélioré l'apprentissage spatial.
👉il est intéressant de noter que seul l'exercice prégestationnel a pu induire une plasticité dans l'hippocampe de la progéniture associée à une modulation de la méthylation globale de l'ADN (mécanisme qui joue un rôle critique dans le développement cérébral).
REFERENCES
[1] Cancela-Carral J.M., el al., Therapeutic Aquatic Exercise in Pregnancy: A Systematic Review and Meta-Analysis, J Clin Med, 2022, doi: 10.3390/jcm11030501.
[2] Beleza J., et al., Building-up fit muscles for the future: Transgenerational programming of skeletal muscle through physical exercise, Eur J Cli Invest, 2021, DOI: 10.1111/eci.13515
[3] Yang Y., et al., Beneficial intergenerational effects of exercise on brain and cognition: a multilevel meta-analysis of mean and variance, Biol Rev Camb Philos Soc., 2021, doi: 10.1111/brv.12712
[4] Jevtovic F., et al., Effects of Maternal Exercise Modes on Glucose and Lipid Metabolism in Offspring Stem Cells, J Clin Endocrinol Metab., 2023, doi: 10.1210/clinem/dgad059. ClinicalTrials.gov Identifier : NCT03838146.
[5] Siti F., et al., Maternal exercise before and during gestation modifies liver and muscle mitochondria in rat offspring, J Exp Biol, 2019, DOI: 10.1111/eci.13515
[6] Segabinazi E. et al., Effects of Maternal Physical Exercise on Global DNA Methylation and Hippocampal Plasticity of Rat Male Offspring, j.neuroscience, 2019, doi: 10.1016/.2019.08.036