C’est le rêve de tous les grands sportifs : pouvoir personnaliser en temps réel l’exercice que l’on pratique en fonction de caractéristiques individuelles comme le sexe, l’âge, le poids, mais aussi la durée et l’intensité de l’effort ou le niveau de forme physique. Et ce, pour se maintenir en meilleure santé.
Ce sera désormais bientôt possible grâce à l’équipe du Pr Maria Concetta Palumbo du Conseil national de recherche d’Italie, à Rome. Celle-ci explique en effet dans la revue PLOS Computational Biology avoir mis au point un nouveau modèle de calcul permettant de simuler de manière individuelle les effets métaboliques de l’exercice physique. Cela permettra notamment de paramétrer pour chaque individu le niveau et l’intensité de l’exercice physique et ainsi de mieux en mesurer les effets moléculaires sur l’organisme. A terme, un tel calcul pourra aussi être précieux dans l’utilisation de l’exercice physique dans la prévention ou le traitement des maladies métaboliques.
Un modèle mathématique déjà existant
L’élaboration d’un tel calcul n’est pas nouvelle. En réalité, l’équipe du Pr Palumbo a utilisé un modèle existant et l’a rendu plus efficace en le personnalisant. Celui-ci utilisait des propriétés connues de différents organes et tissus pour simuler les effets de l'exercice sur la dynamique métabolique du glucose, des hormones et des substances apparentées dans ces tissus. Cependant, le modèle ne traitait qu'un type d'exercice, le cyclisme, à un niveau d'intensité fixe pour un seul type de personne, soit un homme de 70 kg sans entraînement cycliste.
Les chercheurs ont conservé la base biologique de cet ancien modèle qu’ils ont simplement étendue pour y incorporer une définition plus personnalisée de l’exercice physique. La nouvelle formule tient ainsi compte du sexe, de l’âge, du poids, du niveau de forme physique, de la durée de l’exercice et de l’intensité de l’exercice d’un sujet, mesurés dans le contexte du niveau de forme physique personnel.
Vers une médecine personnalisée
Pour s’assurer du succès de leur formule, les chercheurs l’ont testée sur des études antérieures. Ils se sont alors aperçus que leur modèle mathématique simulait avec précision les résultats desdites études, toutes basées sur des échantillons sanguins utilisés pour surveiller les effets métaboliques de sujets ayant tous des caractéristiques individuelles différentes et pratiquaient différentes formes d'exercice.
"La modélisation de l'influence de l'exercice physique sur le contrôle de l'homéostasie du glucose est d'une importance primordiale pour comprendre comment l'activité physique prévient la maladie et améliore les résultats pour la santé. Elle est aussi par conséquent primordiale pour le développement de dispositifs de surveillance électronique de la santé pour la médecine personnalisée", explique Maria Palumbo.
Son équipe prévoit désormais d’intégrer au modèle mathématique d’autres paramètres liés au mode de vie d’une personne, tels que la nutrition.
