Association entre le génotype ACTN3 R577X et le risque de blessure sans contact chez les athlètes entrainés : revue systématique

Chez les athlètes, le génotype ACTN3 XX peut donc avoir une influence négative sur les performances de sprint et la puissance musculaire. Plusieurs études ont par ailleurs montré une prévalence plus importante du génotype ACTN3 RR (individus homozygotes sur l’allèle R ; génotype exprimant le plus la protéine alpha-actinine-3) chez les athlètes d’élite en comparaison à des non-athlètes. Les informations obtenues à partir d'études portant sur la fréquence des différents génotypes ACTN3 dans des cohortes d'athlètes d'élite indiquent une influence négative du génotype XX sur les exercices d'élite basés sur le sprint et la puissance, avec peu ou pas d'effet du génotype XX sur les exercices d’endurance.

Cette revue systématique a été menée en respectant les recommandations PRISMA. Seules les études examinant le lien entre le polymorphisme ACTN3 R577X et les taux ou la gravité des blessures sans contact chez des personnes de tout niveau, sexe et âge participant à un sport ou à un programme d'entraînement physique ont été incluses.

La recherche d’articles a été faite sur PubMed, Web of science et SPORTDiscus jusqu’au mois de novembre 2020, sans restriction sur l’année de publication. La recherche a été menée par deux examinateurs indépendants et les désaccords ont été résolu par le dialogue ou par un troisième examinateur si les deux premiers ne tombaient pas sur un accord.

Les données extraites des articles étaient : détails de l’étude (auteur, année de publication, pays, durée du suivi), caractéristiques des participants (taille de l’échantillon, âge et sexe), type de sport ou d’activité physique pratiqué par les participants, méthode utilisée pour déterminer le génotype, type de blessure, charge d’entrainement, mesure des associations (risque relatif (RR) et rapport de cotes (OR)).

13 articles ont été inclus dans l’analyse finale. 2 études ont inclus seulement des femmes, 5 seulement des hommes et 6 ont inclus les deux, pour un total de 1093 participants. Toutes les études étaient considérées comme de haute qualité selon l’échelle PEDro.

La majorité des études sur le polymorphisme ACTN3 R577X ont montré une association entre le génotype XX et un risque accru de blessure, exprimé par une incidence ou une sévérité des lésions plus importante. Les preuves actuelles suggèrent que le risque accru de blessures chez les athlètes XX concerne les muscles et les ligaments. Cependant, ces résultats émergeants sont encore récents, et il est prématuré de conseiller la détermination du génotype ACTN3 des athlètes pour prédire leur risque de blessure.

Dans les études portant sur tous les types de blessures liées à l'exercice physique sans contact chez les athlètes, les preuves indiquent une incidence plus élevée des blessures chez les individus RR (définis comme ceux possédant l'allèle R) par rapport aux individus XX. L’incidence globale plus élevée des blessures chez les athlètes RR, malgré leur capacité à exprimer pleinement l’alpha-actinine-3 dans leurs muscles rapides, peut être liée à d’autres phénotypes observés chez les athlètes RR. Ils présentent habituellement des niveaux de force et de puissance musculaire plus élevés que leurs homologues XX, ce qui peut conduire à des actions spécifiques au sport avec un plus grand degrés de vitesse/puissance. Les athlètes RR présenteraient aussi des amplitudes articulaires ainsi qu’une flexibilité musculaire plus faible que les XX, notamment sur le tronc et la cheville. Une plus grande puissance de contraction musculaire sur des déficits d’amplitudes peut expliquer un taux de blessure plus élevé. Néanmoins, les études sur ce sujet sont peu nombreuses et les preuves ne sont pas encore suffisantes pour établir un lien clair entre le génotype ACTN3 RR et un taux de blessures plus élevé. En résumé : si l'on tient compte de tous les types de blessures, les athlètes RR peuvent être plus enclins à subir des blessures spécifiques au sport parce que la présence d'alpha-actinine-3 dans leurs muscles entraîne probablement la production de contractions plus fortes et plus puissantes.

En analysant uniquement les blessures musculaires sans contact, de nombreuses études montrent que les athlètes XX sont plus enclins à subir ce genre de lésions. Collectivement, ces recherches indiquent que la déficience en alpha-actinine-3, due au génotype ACTN3 R577X, entraine une probabilité plus élevée de lésions musculaires sans contact. Del Coso et al ont proposé que cela puisse s'expliquer par la plus faible capacité des fibres musculaires déficientes en alpha-actinine-3 à supporter le stress physique. Il est intéressant de noter que la déficience en alpha-actinine-3 est habituellement compensée par une plus grande quantité d'alpha-actinine-2. Les données actuelles concernant les différences d'incidence des lésions musculaires entre les différents types génétiques suggèrent indirectement que le rôle de l'alpha-actinine-3 est différent de celui de l'alpha-actinine-2, ce qui pourrait expliquer pourquoi ces isoformes sarcomériques musculaires de l'alpha-actinine se sont maintenues au cours de l'évolution. Toutefois, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour élucider la véracité de cette affirmation.

Des preuves supplémentaires suggérant que la déficience en alpha-actinine-3, due au génotype ACTN3 XX, entraîne une diminution de la capacité des fibres musculaires à supporter le stress pendant l'exercice, ont été trouvées dans les études qui ont évalué les dommages musculaires. Comparés à leurs homologues RR, les porteurs de l'allèle ACTN3 X présentaient des valeurs plus élevées de marqueurs indirects de lésions musculaires, tels qu’une hauteur de saut réduite, des changements après l'exercice dans les concentrations sériques de créatine kinase ou de myoglobine, ou encore des valeurs élevées de douleurs musculaires déclarées par les sujets eux-mêmes. Les résultats sont similaires lorsque l'on compare les athlètes XX à ceux qui possèdent l'allèle R, ce qui suggère que l'allèle R peut avoir un effet dose-réponse, jouant un rôle protecteur pour prévenir les lésions musculaires induites par l'exercice. Ces résultats indiquent que l'alpha-actinine-3 a un rôle positif dans la modulation de la capacité du muscle à supporter des contractions potentiellement dommageables pendant l'exercice. L'ACTN3 est l'un des nombreux gènes impliqués dans la réponse aux dommages musculaires induites par l'exercice ; la capacité du muscle squelettique à supporter le stress physique imposé par l'exercice peut être associée à la possession de génotypes favorables dans plusieurs gènes.

Deux recherches indépendantes ont trouvé que les individus XX étaient plus sujets aux lésions ligamentaires, en particulier sur la cheville. L’étude de Shang et al a révélé que le génotype XX est associé non seulement à la probabilité d'une blessure, mais aussi à sa gravité ; la présence de l'allèle X a entraîné une gravité accrue de la blessure. Comme cela a été suggéré précédemment, la probabilité plus élevée de lésions ligamentaires chez les athlètes déficients en alpha-actinine-3 pourrait être liée à un dysfonctionnement de la capacité du muscle à maintenir l'articulation lors d'actions spécifiques au sport plutôt qu'à un effet du génotype XX sur les caractéristiques du ligament. En effet, à ce jour, il n'existe aucune preuve suggérant que le polymorphisme ACTN3 R577X a un impact sur le tissu ligamentaire. Les athlètes XX peuvent être plus enclins à se blesser au niveau des ligaments pendant l'exercice, bien que cette preuve n'existe que pour l'articulation de la cheville. De nouvelles recherches sont nécessaires pour confirmer ces résultats et les étendre à d’autres articulations.