L'exercice excessif peut nuire aux fonctions cérébrales

L'exercice physique est largement reconnu comme un moyen efficace de prévenir les maladies et de promouvoir la santé, notamment en ralentissant le déclin cognitif lié à l'âge. Cependant, certaines études cliniques ont suggéré un lien entre un excès d'exercice et une diminution des capacités cognitives. Jusqu'à présent, le mécanisme sous-jacent restait obscur.

Des chercheurs de l'hôpital Xiangya, affilié à l'Université centrale du Sud, ont réalisé une découverte majeure. Le 3 décembre 2025, l'équipe d'endocrinologie dirigée par Luo Xianghang et Peng Hui a publié un article dans la revue *Century*. Métabolisme cellulaire titré Un exercice physique intense et excessif altère les fonctions cognitives par l'intermédiaire d'un substitut mitochondrial d'origine musculaire.Leurs conclusions révèlent comment le surentraînement nuit aux fonctions cognitives, apportant de nouvelles preuves scientifiques au principe selon lequel « l’exercice doit être modéré ». Cette étude explique également pourquoi certains adeptes d’exercices de haute intensité connaissent un déclin de la mémoire.

Arrière-plan

La relation en forme de « U inversé » ou de « J » entre l’exercice physique et la santé n’est pas nouvelle en physiologie. L’entraînement d’endurance extrême peut entraîner des risques tels que la fibrose cardiaque et une immunosuppression temporaire. Des observations cliniques récentes ont suggéré qu’un exercice excessif pourrait également altérer les fonctions cognitives, mais le mécanisme biologique sous-jacent restait inconnu.

Les scientifiques se sont intéressés aux synapses, fondements microscopiques des fonctions cognitives. Les synapses dépendent fortement des mitochondries voisines pour leur énergie. Lorsque cet apport énergétique diminue, la structure et la fonction synaptiques se détériorent, marquant les premiers stades du déclin cognitif.

Un autre domaine de recherche émergent concerne les vésicules d'origine mitochondriale (VOM). Ce sont de petites bulles libérées en situation de stress, transportant des protéines ou de l'ADN mitochondrial endommagés. Elles agissent comme des « messagers du stress » entre les cellules et les organes. L'impact potentiel des VOM d'origine musculaire sur l'hippocampe, centre de la mémoire dans le cerveau, n'avait pas encore été étudié.

Méthodes et résultats

Du Big Data aux modèles de souris : confirmation de la courbe en J

L'équipe a analysé les données de plus de 310 000 participants de la UK Biobank. Après ajustement pour l'âge, le niveau d'études et d'autres facteurs, une tendance en forme de J s'est clairement dégagée : l'activité physique globale était liée au risque cognitif, l'exercice intense ayant l'effet le plus marqué. La dose optimale était d'environ 1 216 minutes d'équivalent métabolique par semaine, soit l'équivalent de quatre à cinq séances de 30 minutes de course à pied à haute intensité. Au-delà de ce seuil, le risque cognitif augmentait.

Chez des souris modèles, un exercice physique excessif a entraîné des déficits significatifs d'apprentissage et de mémoire lors de tests comportementaux. L'examen microscopique a révélé une diminution de la densité synaptique et des lésions structurelles de l'hippocampe, confirmant que le surentraînement induit une perte synaptique et des troubles cognitifs.

Les vésicules d'origine musculaire provoquent un dysfonctionnement synaptique

Après un surentraînement, les muscles squelettiques, principaux organes sollicités par l'exercice, présentaient des mitochondries gonflées. Des analyses sanguines ont révélé des taux élevés de vésicules spécifiques, riches en protéines et en ADN mitochondriaux, et marquées par des facteurs associés à PCNA. L'équipe a nommé ces vésicules « otMDV ».

Des expériences ont montré que les otMDV pouvaient traverser la barrière hémato-encéphalique et s'accumuler dans les neurones de l'hippocampe. L'injection d'otMDV chez des souris saines a entraîné une perte synaptique et un déclin cognitif. Le blocage de la production d'otMDV a préservé les fonctions cognitives, même en cas d'exercice physique excessif, démontrant ainsi que les otMDV sont un médiateur clé des lésions cérébrales.

Le lactate comme déclencheur

Le lactate a été identifié comme le facteur déclenchant la libération des otMDV. Seul un exercice prolongé et intense, maintenant des niveaux élevés de lactate, a induit cette libération. L'injection directe de lactate a reproduit cet effet, tandis que la réduction de sa production l'a supprimé. Sur le plan mécanistique, le lactate a modifié chimiquement le facteur de transcription ATF5, entraînant un encapsidage anormal des protéines et de l'ADNmt dans les otMDV.

Mécanisme à double attaque

Une fois à l'intérieur des neurones de l'hippocampe, les otMDV ont perturbé les synapses de deux manières :

1. interférence physiqueLes protéines PAF ont détourné les sites d'ancrage destinés aux mitochondries, bloquant ainsi l'approvisionnement en énergie.

2. Perturbation du signalL'ADNmt a activé des voies inflammatoires qui ont supprimé KIF5, la protéine responsable du transport des mitochondries. Ce double choc a provoqué une crise énergétique et un déclin cognitif.

Implications plus larges de l'exercice excessif

Au-delà des troubles cognitifs, le surentraînement peut nuire au corps de multiples façons :

• fibrose hépatiqueL’excès de déchets métaboliques surcharge le foie, augmentant le risque de stéatose hépatique et de cirrhose.

• vieillissement accéléréLe stress oxydatif endommage l'ADN, entraînant une perte musculaire et un vieillissement prématuré de la peau.

• Immunité réduiteUn exercice physique intense et prolongé crée une période de « fenêtre ouverte » où la résistance est diminuée, ce qui augmente le risque d'infections.

Points clés à retenir : Pratiquer une activité physique avec modération

Le professeur Peng Hui a souligné : « La relation entre l’exercice physique et la santé suit une courbe en J. Un exercice modéré apporte les plus grands bienfaits, mais une fois le seuil dépassé, les avantages diminuent rapidement et peuvent même devenir néfastes. »

L'exercice excessif ne se réfère pas à l'entraînement des athlètes professionnels, mais plutôt aux personnes ordinaires qui dépassent les limites de sécurité, par exemple en courant plus de 10 kilomètres par jour ou en s'entraînant pendant des heures sans repos.

Conseils pratiques pour une activité physique saine

• Intensité de contrôleChoisissez des activités qui vous permettent de parler confortablement, comme la marche rapide, le jogging, la natation ou le yoga.

• Gérer la duréeLes adultes devraient viser 150 à 300 minutes par semaine, avec des séances de 30 à 60 minutes.

• Prioriser le rétablissementAssurez-vous de dormir 7 à 8 heures, de reconstituer vos réserves de protéines et de liquides, et de reposer vos muscles pendant au moins 48 heures.

• Écoutez votre corpsUne fatigue persistante, des vertiges ou des douleurs articulaires sont des signes avant-coureurs de surentraînement.

La santé ne s'obtient pas par des raccourcis. La qualité et l'équilibre priment sur la durée ou l'intensité extrêmes.

Conclusion

Cette étude révèle une chaîne complète d'événements reliant l'exercice excessif au déclin cognitif :
exercice vigoureux prolongé → accumulation soutenue de lactate dans les muscles → modification de l'ATF5 → libération d'otMDV transportant des protéines et de l'ADN nocifs → les otMDV pénètrent dans l'hippocampe → crise énergétique synaptique et dommages structurels → altération de l'apprentissage et de la mémoire.

Le message est clair : dans la quête du « toujours plus haut, plus vite, plus fort », trouver l’équilibre où le corps et l’esprit fonctionnent en harmonie est le véritable chemin vers la santé.

Référence

[1] Huang Y, Hu B, Liu Y, Xie LQ, Dai Y, An YZ, Peng XY, Cheng YL, Guo YF, Kuang WH, Xiao Y, Chen X, Zheng YJ, Xie GQ, Wang JP, Peng H, Luo XH. Un exercice physique intense et excessif altère les fonctions cognitives par le biais d'un substitut mitochondrial d'origine musculaire. Cell Metab. 2025 Dec 3:S1550-4131(25)00486-3. doi: 10.1016/j.cmet.2025.11.002. PMID: 41344322.