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Informations sur les Sciences de l'Entraînement Sportif

Effet du HIIT sur la prolifération des cellules cancéreuses

par P. Debraux | 24 Avril 2019

HIIT, cancer, prolifération, cellules, colorectal, colon, sport, activité physique, santé, cytokine

De nombreuses évidences scientifiques démontrent aujourd'hui l'impact positif de l'activité physique sur la santé de manière générale et sur le développement des cancers notamment. Avec le cancer du sein et celui de la prostate, le cancer colorectal est l'un des cancers les plus fréquemment recensés chez la femme et chez l'homme. L'augmentation de l'activité physique permet de réduire significativement la mortalité chez les survivants à ce cancer. Elle favoriserait un environnement métabolique moins carcinogène. La recherche scientifique montre qu'immédiatement après un exercice une réduction de la croissance des cellules cancéreuses au niveau du sein et de la prostate est observée. Cette observation est possible grâce au prélèvement et à la culture in vitro de cellules cancéreuses puis à leur exposition au sérum prélever juste après un entraînement. A long-termes, il semblerait que ce soit le cumul des effets positifs induits par chaque séance d'entraînement qui permettrait la protection contre les cellules cancéreuses (et non, une adaptation chronique).

Le HIIT (entraînement par intervalles à haute intensité) est un stimulus fort pour l'organisme et de nombreuses études montrent que ces effets physiologiques sont souvent égaux ou supérieurs à ceux observés lors d'un entraînement à intensité continue et modérée (à travail égal ou non). Au final, l'avantage principal de ce mode d'entraînement réside dans l'intensité utilisée. Qu'en est-il de son influence sur la croissance de cellules colorectales cancéreuses ?

L'étude réalisée

Pour répondre à cette question, une équipe de chercheurs australiens ont étudié l'impact de séances de HIIT sur la croissance de cellules colorectales cancéreuses. Pour cela, les chercheurs ont recruté 20 personnes ayant survécu à un cancer colorectal, ayant terminé tous leurs traitements depuis plus d'un mois et ayant plus de 40 ans (l'âge moyen des participants était supérieur à 60 ans). Ils ont réparti les participants dans 2 groupes :

  • Groupe "Ponctuel" : Les personnes dans ce groupe ne réalisait qu'une seule séance de HIIT.
  • Groupe "Chronique" : Les personnes dans ce groupe réalisait 3 séances de HIIT par semaine, pendant 4 semaines.

La séance de HIIT consistait en 4 répétitions de 4 minutes à 85-95 de la fréquence cardiaque pic avec 3 minutes de récupération active entre chaque répétition, le tout sur cyclo-ergomètre.

Pour le groupe Ponctuel, un prélèvement de sang était réalisé à jeun avant la séance de HIIT, puis immédiatement et 120 minutes après l'exercice. Une collation liquide (composé de glucides et de protéines) était donnée aux participants juste après le premier prélèvement sanguin et 30 minutes avant le début de la séance de HIIT.

Pour le groupe Chronique, un prélèvement sanguin était réalisé 3 à 7 jours avant le début du programme d'entraînement puis après les 4 semaines d'entraînement. Les effets du HIIT étaient étudiés sur deux lignées cellulaires tumorales : CaCo2 et LoVo. Ces cellules étaient incubées pendant 24, 48 et 72 heures avec le sérum prélevé chez les participants. Les concentrations en interleukines 6 (IL-6) et 8 (IL-8) et en facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) (tous les trois des cytokines), l'IGF-1, l'insuline et le glucose ont été mesurées.

Résultats & Analyses

Les principaux résultats de cette étude montrent qu'une séance de HIIT permet la diminution significative du nombre de cellules cancéreuses immédiatement après l'entraînement que ce soit après 24, 48 ou 72 heures d'incubation (Fig. 1). Par contre, aucune différence n'a été observée sur le nombre de cellules cancéreuses incubées avec du sérum prélevé avant ou après les 4 semaines de HIIT (Fig. 2).

Cellules cancéreuses avant et après une séance de HIIT

Figure 1. Cellules cancéreuses avant et après une séance de HIIT. *Significativement différent à avant (p<0.05).

Au niveau de la sérologie, juste après la séance unique de HIIT, il y avait une augmentation significative de TNF-α (+15.2%), IL-6 (+44.8%), IL-8 (+24.7%) et de l'insuline (+38.8%). Toutes ces valeurs sont retournées à la normale au bout de 120 minutes, à l'exception de celle de l'insuline qui était significativement plus basse). Aucune différence significative n'a été observée pour le groupe Chronique.

Cellules cancéreuses avant et après 4 semaines de HIIT

Figure 2. Cellules cancéreuses avant et après 4 semaines de HIIT.

En se basant sur le taux d'apoptose (mort cellulaire programmée) qui n'était pas différent avant ou après l'exercice, les chercheurs ont conclu que la réduction cellulaire cancéreuse était bien le fait d'une réduction de leur prolifération. Cette réduction dans la prolifération est d'ailleurs concomitante avec l'augmentation des cytokines dans le sérum, et, après 120 minutes, le retour à la normale des concentrations sanguines en cytokines s'est accompagné d'une re-prolifération des cellules cancéreuses. Ces résultats sont en accord avec la littérature scientifique actuelle et tendent à montrer que l'augmentation temporaire de la concentration en cytokines qui suit une séance de HIIT pourrait être un mécanisme important contribuant à la limitation de la prolifération des cellules cancéreuses. Toutefois, le rôle des cytokines est assez paradoxal, puisqu'une augmentation chronique du taux de ces cytokines (liée à une inflammation chronique) est néfaste et un facteur de risque accru de cancer. Le fonctionnement exact in vivo des cytokines dans la prolifération des cellules cancéreuses reste encore à déterminer.

Applications pratiques

En considérant la nature temporaire de l'augmentation des cytokines suite à une séance de HIIT et la diminution concomitante des cellules cancéreuses, le rôle de l'activité physique semble intéressant et important. Evidemment, une seule séance ne pourra pas changer l'environnement métabolique de manière suffisante pour améliorer l'état de santé général. Mais une exposition répétée à ce stimulus pourra aider à améliorer le pronostic de santé. C'est d'ailleurs probablement pourquoi les chercheurs dans cette étude n'ont pas trouvé de différences significatives après les 4 semaines de HIIT. Car les incubations ont été faites avec du sang prélevé au repos avant et après les 4 semaines. Cela implique que les cellules cancéreuses n'ont pas été exposées à un sang prélevé systématiquement après chacune des 12 séances.

Une pratique régulière et suffisamment intense (s'il n'existe pas de contre-indications) devrait donc être encouragée chez les patients diagnostiqués d'un cancer. Même si les effets du sport sur l'organisme sont multiples et que pour l'instant aucun mécanisme d'action n'est encore sûr, la pratique régulière d'une activité physique est une aide primordiale dans le traitement de multiples maladies et permet d'accompagner efficacement les traitements médicaux nécessaires. De plus, une pratique régulière peut entraîner un changement bénéfique des comportements alimentaires, ce qui participera fortement à la lutte contre la maladie.

Références

  1. Devin JL, Hill MM, Mourtzakis M, Quadrilatero J, Jenkins DG and Skinner TL. Acute high intensity interval exercise reduces colon cancer cell growth. J Physiol 597.8 : 2177-2184, 2019.

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