Performance du sportif : c'est dans les gènes ?

Performance des sportifs : le coup de pouce de la génétique

Tout le monde ne peut pas devenir un champion, même en appliquant la controversée "théorie des 10 000 heures", le nombre magique d'heures d'entraînement pour devenir très performant dans une discipline.

Qu'est-ce qui fait le champion ? La chance, la technique, l'entraînement, le talent naturel ? Il n'y a pas de vainqueur, tous sont essentiels. Néanmoins, la génétique compte pour une part non négligeable dans la performance pure des sportifs. Les scientifiques ont déjà identifié des gènes susceptibles d'améliorer les performances sportives. L'un des exemples les plus célèbres est le récepteur cellulaire de l'Epo (érythropoïétine) où une mutation permet une production de globules rouges supérieure à la moyenne. Ce meilleur apport d'oxygène au niveau du muscle permet aux athlètes d'être plus endurants.

Une autre mutation génétique rare du gène de la myostatine (un facteur de croissance qui limite la croissance des tissus musculaires) permet une musculature hors-norme.

Concernant la stature, essentielle dans bien des sports dont le basket, 80% des différences de tailles seraient attribuables à la génétique et 20% à l'environnement.

La génétique joue aussi dans la longueur du talon d'Achille, ce qui fait toute la différence dans le saut en hauteur. Elle intervient au niveau d'une morphologique favorable dans la natation avec un rapport masse grasse/masse musculaire optimal qui permet de "flotter" et ainsi de moins dépenser d'énergie pour se maintenir à la surface. En revanche, les athlètes très denses au niveau musculaire sont défavorisés, notamment sur les longues distances. L'apparition des combinaisons de natation a changé la donne : elles assurent une certaine flottaison, donnant désormais l'avantage aux nageurs plus musclés, plus puissants. Néanmoins, on ne connait pas encore les gènes impliqués dans la morphologie des nageurs, ni dans cet équilibre masse grasse/masse maigre.

La performance du sportif, souvent sous le contrôle d'un ensemble de gènes

En règle générale, un seul gène est rarement impliqué. Il s'agit plutôt d'un ensemble complexe de gènes, qui, dans un environnement particulier, avec une alimentation particulière et un entraînement adapté vont faire du sportif un champion. Mais l'accès au podium est aussi conditionné par l'entraînement précoce, le travail de coordination, la technique, la tactique etc. Un fait est certain : à génétique favorable, l'entraînement fera toute la différence.

Pr Olivier Hermine, chercheur Département d'hématologie clinique (Necker), INSERM U 1163 / CNRS ERL 8254 (Paris) : « Pour un même gène, il existe des variantes (polymorphismes) entre les individus. Par exemple, des gènes qui gèrent la capacité du muscle à se contracter seront différents selon les sportifs. Des variantes de ce même gène permettront des efforts courts et intenses alors que d'autres favoriseront les efforts longs et peu intenses. C'est pourquoi certains excellent au marathon et d'autres au "100 mètres" ».

Un bémol de taille cependant : à l'heure actuelle, plus de 200 variations dans des gènes et régions génomiques ont été associées à différents paramètres de performance physique. Mais difficile d'être affirmatif et d'en tirer des conclusions. D'autant que seuls 20% des découvertes seraient scientifiquement valables.

L'hémochromatose, la maladie de la performance

C'est l'histoire d'une maladie du fer -l'hémochromatose- devenue la maladie de la performance. Elle est due à la mutation d'un gène - le gène HFE- qui provoque l'accumulation toxique du fer dans les tissus humains avec des conséquences très graves (maladies cardiaques et de la thyroïde, cirrhose, cancer du foie, diabète etc.).

Le Pr Olivier Hermine et ses collègues (les Prs Jean François Toussaint de l'IRMES et Gérard Dine de l'Institut de Biotechnologie) ont découvert que les athlètes qui avaient cette mutation sans être malades étaient souvent plus performants*. De plus, l'autre effet est que le sport s'avère être un traitement de l'hémochromatose : le fer, utilisé pour produire plus de globules rouges et pour régénérer les muscles, n'est alors pas stocké en excès dans les tissus. Dans ce cas, le sport de haut niveau pourrait être protecteur.

Pr. Olivier Hermine : « Parmi les podiums olympiques, mondiaux et européens, 85% des athlètes ont cette mutation du gène HFE qui les avantage, contre 15% au maximum en population générale. La mutation HFE est treize fois plus présente chez les athlètes qui sont montés sur un podium international que chez les autres athlètes ».

Comment la mutation d'un gène peut fabriquer un sportif "gagnant" ?

Chez les sportifs de haut niveau, une carence en fer peut s'établir. En effet, le sport intensif augmente la quantité de substances synthétisées par le système immunitaire (cytokines inflammatoires) ce qui accroit la fabrication d'une hormone par le foie (hepcidine). Son rôle est de freiner l'absorption du fer au niveau digestif. La conséquence est une diminution des apports qui ne sont plus en rapport avec les besoins pour fabriquer des globules rouges et faire fonctionner la chaine respiratoire du muscle. D'où une chute des performances.

Or, le fait d'avoir une mutation HFE pour un sportif va diminuer la production d'hepcidine et donc permettre d'augmenter la disponibilité du fer pour la fabrication d'une plus grande quantité de globules rouges et de muscle. Ce fer ne sera donc pas stocké, contrairement à ce qu'il se passe chez les personnes ayant la mutation et qui ne font pas de sport intensif.

C'est pourquoi les skieurs de fond "mutés" sont plus performants en altitude car ils peuvent synthétiser plus d'hémoglobine que les autres. Dans d'autres sport (judo... ) cet avantage se traduit par une régénération plus rapide des cellules musculaires.

Les recherches du Pr Hermine et de ses collègues se dirigent désormais vers des maladies génétiques des muscles (myopathies) afin d'analyser si le fait d'être muté ou non confère un avantage pour un muscle plus performant, plus longtemps.

Le dépistage génétique, c'est-à-dire la recherche dans le génome d'un sportif, des gènes de la performance n'est pas pour demain. C'est néanmoins une évolution plausible, hors de tout jugement éthique. On peut aussi imaginer à plus longue échéance, bien qu'encore très utopique, le "dopage génétique", c'est à dire la modification d'un génome (in utero ou dans l'enfance) pour fabriquer des champions. De la science-fiction ?

Les gènes, quelles implications pour un sportif amateur ?

L'exemple de la mutation du gène HFE de la maladie hémochromatose illustre le fait que le sport intensif peut traiter une maladie. Mais de façon plus générale, nous adaptons instinctivement notre type de sport en fonction de nos gènes, qui déterminent nos caractéristiques physiques (morphotype).

• Une silhouette élancée choisira le saut en hauteur,
• Un sportif de grande taille le basket ball ou le volley ball.
• Un sportif de faibles taille et corpulence pourra être jockey.
• Au rugby, un sportif de grande taille jouera en deuxième ligne et un petit et vif, en demi de mêlée.
• Les coureurs de vitesse ont des muscles plutôt volumineux et toniques, ceux de fond des muscles fins et endurants.
• La natation requiert pour sa part des muscles allongés.
• Le cyclisme est un peu similaire à la course, selon que l'on préfère la route (à l'image de la course de fond) ou la piste (à l'image du sprint).

Néanmoins, tous les morphotypes peuvent tirer parti d'exercices de musculation modérés, de marche active sur tapis ou dans la nature ainsi que des exercices sur machines.

Rien n'est non plus gravé dans le marbre : il est possible d'ajuster son environnement et son alimentation en fonction des activités sportives que l'on souhaite pratiquer. Comme par exemple, s'entraîner à des sports d'endurance couplés à un régime alimentaire pour limiter un embonpoint et ainsi s'améliorer au running.

Source : e-santé

Hélène Joubert, journaliste scientifique