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Le potentiel de la salive comme outils diagnostic en médecine du sport



 Introduction


 
Une surveillance précise des perturbations homéostatiques après divers stress psychophysiologiques est essentielle en médecine du sport. Récemment, l'utilisation de biomarqueurs, qui en milieu clinique est considéré comme l'étalon-or [1-6], est devenue l'outil de surveillance par excellence dans le domaine de la médecine du sport. La nature non invasive de l’utilisation de la salive permet une collecte simple, rapide et non douloureuse, avec un risque réduit de contamination croisée.
 

Méthode


 
Le but de cette revue de littérature est d'examiner l'utilisation de la salive comme moyen de diagnostic non invasif pour la quantification du « stress » par des marqueurs biochimiques dans le domaine de la médecine du sport. Une vaste recherche documentaire a été effectuée à l'aide de PubMed qui comprenait les termes suivants : urine, salive, exercice, sport, médecine, stress, dommages musculaires, inflammation, système immunitaire, stress oxydatif, stress cérébral, hydratation et stress cardiovasculaire.
 

Résultats


  1. Références des mesures et correction par le débit salivaire
 
Typiquement, on retrouve que les composés salivaires sont exprimés sous quatre formes différentes :
 
  1. Concentration absolue (lg/mL, nmol/L).
 
  1. Taux de sécrétion (lg/min), de ces biomolécules [immunoglobuline A (IgA), déhydroépiandrostérone (DHEAS)] : pour tenir compte de l’influence du débit. [45-49]
 
  1. Concentration par rapport à la teneur totale en protéines (lg/mg Protéine) : pour tenir compte des oscillations de teneur en protéines par rapport aux changements de concentration des biomolécules. [50, 54].  L'hypothèse est que la teneur totale en protéines ne change pas en réponse à l'exercice.
 
  1. Concentration par rapport à l'osmolarité de la salive (mg / mOsm) : pour tenir compte des faibles débits salivaires [55]. L'exercice est préjudiciable à la quantité de flux de salive mais pas à la qualité, et avec une teneur totale en protéines dans la salive inférieure à 1% [52], l'expression d'un biomarqueur salivaire comme un ratio à l'osmolarité peut être un moyen d’expression approprié.
 
La détermination de la plage de référence des biomarqueurs salivaires est un aspect extrêmement important de l'analyse du stress induit par l'exercice. Cela peut expliquer une partie des variations impliquées lors des comparaisons, et le contraste des résultats au sein et entre les sports. Bien que la plupart des études d'exercices suggèrent que l'intensité du protocole ou du jeu soit le facteur déterminant dans les changements des biomarqueurs salivaires du stress physiologique et psychologique [33, 56, 57], il est possible que la différence puisse aussi être attribuée aux protocoles de collecte mis en place, à la mauvaise manipulation des échantillons, ou à l'expression du marqueur dans les procédés décrits.
 
 
 
 
2. Production et composition
 
La salive provient principalement de quatre paires de glandes - parotide, sublinguale, submandibulaire et mineure [58].
Contenant une variété d'enzymes, hormones, anticorps, constituants antimicrobiens, et les facteurs de croissance [65, 66], la salive est un moyen idéal pour l'analyse et le diagnostic du stress d'exercice. Elle est principalement composé d'eau, avec une abondance d'ions faibles et forts, dont la concentration dépend du type de stimulation de la sécrétion [67]. Des composés organiques non protéiques comme l'acide urique, la créatine, la bilirubine, le glucose, les acides aminés, les acides gras, les amines et le lactate sont également détectables [59, 68-73]. Les autres constituants comprennent jusqu'à 2290 protéines [74], principalement constituées d'amylase, des immunoglobulines A salivaire (sIgA), d'anhydrase carbonique, de protéines riches en proline, de catécholamines [75] et d'hormones telles que le cortisol et la testostérone, dont les concentrations représentent des niveaux sériques [76].
 
3. Utilisation à l'effort
La salive représente un moyen auxiliaire de diagnostic de plus en plus utile en raison de sa relative facilitée et de son protocole de collecte sans stress, surtout lorsque l'échantillonnage du sang ou de l'urine n'est pas possible. Son rôle et son lien avec plusieurs états pathologiques [77, 78] et physiologiques [79, 80] permettent une analyse et des prédictions appropriées.
 
Les biomarqueurs salivaires ont montré des possibilités dans de nombreux sports différents dans l’évaluation des effets induits par l’exercice :
 
- du stress physiologique et psychologique aigu. A l’entrainement, ou en compétition. [84,93,95, 156,157,169,178,179,180,181]
- du stress physiologique et psychologique chronique. Par exemple, des symptômes de surentrainement ou de surmenage non fonctionnel. [35,85,91,92,158-160,183]
 - d’Infections des Voies Respiratoires Supérieures (URTI). [86-89, 134-136]
- de l’immunodépression. [20,34,50,90,118-121,148]
- des changements dans le rythme circadien des athlètes entraînés suite à un exercice intense. [96]
- du suivi de performances. [97,161-163,176,177]
- de la programmation de l’entrainement. [174,175]
 
4. Les biomarqueurs utilisés
 
  1. Immunoglobulines salivaires 
 
Les immunoglobulines salivaires, en particulier les IgA, sont les marqueurs mieux étudiés du système immunitaire des muqueuses en réponse à l'exercice. [108]. Une déficience sélective de sIgA a été observée chez les sujets ayant une forte incidence d'infections [98] ou un faible débit de salive [99].
L'immunoglobuline A salivaire est incontestablement dépendante de l'intensité de l'exercice, les protocoles d'intensité modérée ne provoquant aucune modification significative après l'exercice [53, 109-111].
 
  1. Cortisol et Testostérone
Le cortisol a spécifiquement plusieurs propriétés biologiques, y compris la stimulation de la néoglucogenèse, la synthèse du glycogène dans le foie et la capacité d'inhiber la synthèse de protéine et de stimuler la dégradation de protéine dans les tissus périphériques [142]. Le cortisol est largement étudié chez les athlètes professionnels et de loisirs à cause de ses effets immunosuppresseurs, cataboliques et inhibiteurs de la synthèse protéique. En outre, le cortisol a aussi la capacité d'inhiber la reproduction d'ADN et la mitose et réprimer la formation d'anticorps et des lymphocytes [142, 147].
 
La testostérone, a un effet anabolique [149] et androgénique [150] qui sont utilisés dans un contexte médical pour le traitement hormonal substitutif [151] et pour améliorer illégalement la performance sportive [152].
La testostérone a été utilisée largement dans le sport d'impact physique comme le rugby pour contrôler des programmes d’entrainement [174, 175] et prévoir la performance [176, 177]. Il a aussi été utilisé en compétitions sportives [178], en cross-country [179], en musculation [180], en bodybulding [169], en triathlon [181] en vélo [182].
 
  1. Autres biomarqueurs :
 
L'amylase est responsable de la dégradation de d’amidon et du glycogène [83] et est un marqueur de stress psychophysiologique et d’activation du système nerveux sympathique [184]. Il fournit des informations quant à l'activation de l’axe médullaire surrénale sympathique. Une concentration d'amylase est diminuée chez les athlètes qui sont expérimentés et en plus grand confiance [185].
 
La lactoferrine et le lysozyme, composés antimicrobiens trouvés dans les sécrétions salivaires [187, 188], ont été utilisés pour surveiller les changements longitudinaux chez les haltérophiles d'élite [189] et les joueurs de basket-ball [190]. Ils ont aussi été mesurés durant des exercices d'endurance où l'hydratation affecte la sécrétion [191] et ont été augmentés en réponse à une course à 75% VO2max [192]. Un exercice intensif peut toutefois réduire leur concentration, ce qui peut accroître le risque d'infection et l'incidence des URTI [83].
 
 D'autres biomarqueurs utiles incluent les substances réactives à l'acide thiobarbiturique (TBARS) et l'acide urique, qui ont tous deux modifiés en réponse à l'entraînement en musculation [193] et fournissent une indication fiable du stress oxydatif.
 
Les protéine-carbonyles et la 8-oxo-20-désoxyguanosine (8-oxo-dG) ont également un potentiel d’utilisation. Alors qu'ils n'ont pas encore été mesurés dans un contexte d'exercice, ils ont été utilisés comme indicateurs clés du stress oxydatif dans le diabète sucré [194] et la parodontite [195].
 
L'osmolarité de la salive peut fournir un état d'hydratation lors de la recherche sur l'exercice [196], tandis que la protéine liant le calcium S100 (S100B) s'est révélée prometteuse en tant que biomarqueur non invasif des lésions cérébrales chez divers sportifs pendant la compétition [197].
 
Plus récemment, les biomarqueurs de protéines activées par nanoparticules (protéomique) ont été proposés comme indicateurs sensibles de la lésion cérébrale / commotion cérébrale, avec d'autres développements nécessaires [198].
 
La protéine C-réactive salivaire et la néoptérine n'ont pas été mesurées dans la recherche sur l'exercice, mais on a montré qu'elles fournissaient des informations sur l'inflammation dans un contexte clinique [199-201]. De même, la troponine T cardiaque et la créatinine kinase-MB ont également été utilisées dans un contexte clinique pour fournir des informations concernant le stress cardiovasculaire [202] et les lésions musculaires [203], et peuvent devenir utiles en médecine d'exercice en tant qu’alternatives non invasives. De plus, des interleukines spécifiques (IL) ont été identifiées dans la salive [204, 205], bien que leur relation avec les concentrations sanguines reste incertaine.
 
5. Limitations
 
  • A cause des variations circadiennes de certaines biomolécules présentes dans la salive [206], les concentrations ne reflètent pas toujours de façon fiable les concentrations de ces molécules dans le sérum. Par conséquent, il est impératif, lors de l'analyse du stress d'exercice, de planifier un protocole de collecte précis avant l'expérience pour comprendre les variations biologiques d'un sujet, ou prendre plusieurs échantillons en même temps pour fournir des résultats significatifs [38].
 
  • Les biomolécules dans la salive qui dépendent du transport actif sont généralement dépendantes du débit, ce qui signifie que les changements induits par l'exercice doivent être corrigés par le débit de salive.
 
  • La composition de la salive peut aussi être influencée par la méthode de collecte et le degré de stimulation du débit salivaire [40,45]. Il faut donc prendre des considérations minutieuses quant à la méthodologie de collection salivaire à cause du risque de surstimulation provoquant des faux positifs ou des résultats négatifs. Par exemple avec l’utilisation de matériel contenant de coton absorbant, de l’hydrocellulose ou de l’acide. [207-211].
 
  • La salive contient des analytes à des concentrations plusieurs fois inférieures au sang [67, 75, 214, 215], ce qui réduit le risque de danger ou d'infection lors de la manipulation d'antigènes potentiellement dangereux. C'est pour cette raison que des technologies de pointe sont nécessaires pour quantifier toute modification de la concentration d'analytes.
La salive a quelques limitations en tant que moyen diagnostic, spécifiquement dans le champ médical où le diagnostic s’appuie lourdement sur les combinaisons de biomarqueurs en tant qu'outils de dépistage. Son aspect pratique, en plus du développement de technologies modernes et plus précises, a cependant étendu son efficacité dans l'évaluation de stress induit par exercice.
 

Conclusion


 
Bien que des recherches supplémentaires sur l'efficacité de l'utilisation de la salive en tant qu’outils diagnostic du stress induit par l’effort soit nécessaire (sensibilité / spécificité), il est probable que ces biomarqueurs non invasifs représenteront « l'avenir » en médecine du sport, tout comme l’utilisation des biomarqueurs urinaires.
 

Texte de référence



Realising the Potential of Urine and Saliva as Diagnostic Tools in Sport and Exercise Medicine ; Angus Lindsay - Joseph T. Costello ; Ó Springer International Publishing Switzerland 2016
 
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