Déficit calorique et santé osseuse : pourquoi les protéines ne règlent pas tout

L'essentiel en 30 secondes

• Dans une expérience de cinq jours, une faible disponibilité énergétique a réduit le P1NP, un marqueur de la formation du collagène de type I utilisé pour évaluer la formation osseuse. Le maintien des protéines à 1,5 g/kg par jour n'a pas supprimé ce décalage.
• Cela ne signifie pas que les protéines sont inutiles pour les os ou les muscles. L'étude vérifiait si un apport suffisant en protéines peut compenser un déficit énergétique sérieux, et n'a pas trouvé de protection convaincante.
• Des modifications de biomarqueurs sur cinq jours ne prouvent pas une diminution de la densité minérale osseuse et ne montrent pas que le risque de fracture a déjà augmenté.
• Pour le sportif, la conclusion pratique reste la même : lorsque la masse corporelle diminue, ce ne sont pas seulement les grammes de protéines qui comptent, mais aussi l'énergie disponible pour l'organisme, les glucides, le calcium, la vitamine D, la récupération et la durée du déficit.

Déficit calorique et faible disponibilité énergétique : ce n'est pas la même chose

Un déficit énergétique ordinaire décrit la différence entre toute l'énergie reçue et toute l'énergie dépensée. La disponibilité énergétique répond à une question plus étroite : combien d'énergie reste-t-il pour les fonctions physiologiques une fois déduit le coût de l'entraînement. Dans les études, elle est souvent exprimée en kilocalories par kilogramme de masse maigre et par jour :

énergie alimentaire − dépense énergétique de l'entraînement, divisées par la masse maigre.

Deux sportifs peuvent avoir un déficit quotidien comparable mais une disponibilité énergétique différente : l'un a réduit son alimentation tout en gardant un gros volume d'entraînement, l'autre a réduit à la fois les calories et la charge. Pour l'organisme, ces situations ne sont pas nécessairement identiques.

Le Comité international olympique associe une faible disponibilité énergétique problématique et prolongée au syndrome de déficit énergétique relatif dans le sport (REDs). Il peut toucher les os, les fonctions reproductive et immunitaire, le métabolisme, la récupération et la performance sportive. Pourtant, un manque d'énergie bref et maîtrisé et un état problématique chronique ne sont pas synonymes : l'ampleur, la durée, la répétition et la vulnérabilité individuelle comptent.

Ce que l'on savait avant la nouvelle étude

Des expériences contrôlées avaient déjà montré que quelques jours de disponibilité énergétique fortement réduite peuvent modifier les marqueurs du remodelage osseux. Dans le travail de Papageorgiou et de ses collègues, 11 femmes et 11 hommes ont suivi des régimes de cinq jours avec une disponibilité de 45 ou de 15 kcal/kg de masse maigre par jour. Avec la restriction énergétique, le P1NP diminuait, ce qui est cohérent avec une suppression des processus de formation osseuse.

L'étude pilote de Murphy et de ses collègues a testé une faible disponibilité énergétique chez sept hommes, avec une teneur en protéines normale puis augmentée. Le régime riche en protéines n'a empêché ni la suppression des marqueurs de formation osseuse ni l'augmentation des marqueurs de résorption. Toutefois, sept participants constituent un échantillon trop petit pour conclure avec assurance que les protéines ne peuvent pas du tout modifier la réponse.

La littérature plus large et le consensus du CIO soulignent un autre détail : quand on réduit les calories, ce n'est pas seulement l'énergie totale qui change. La disponibilité des glucides ou d'autres nutriments baisse souvent en même temps. C'est pourquoi l'effet de la « faible énergie » est difficile à séparer complètement de la composition de l'alimentation.

Comment l'étude de Dolan et al. était conçue

L'expérience randomisée en crossover a inclus 19 adultes en bonne santé — 9 femmes et 10 hommes ; 16 ont terminé tous les essais. Chaque participant a suivi successivement trois régimes de cinq jours, séparés par au moins neuf jours :

1. disponibilité énergétique adéquate — 45 kcal/kg de masse maigre par jour ;
2. faible disponibilité — 15 kcal/kg, avec une réduction proportionnelle des macronutriments ;
3. les mêmes 15 kcal/kg, mais avec des protéines maintenues au niveau du régime adéquat — 1,5 g/kg de masse corporelle par jour.

Dans le régime avec protéines préservées, il a fallu réduire plus fortement les glucides et les lipides pour atteindre la même faible teneur calorique. C'est important : la comparaison ne portait pas sur « protéines contre absence de protéines », mais sur deux variantes de très faible disponibilité énergétique avec une répartition différente des macronutriments.

Le premier et le cinquième jour, les participants effectuaient 45 minutes de vélo ergométrique à 65 % de la puissance maximale, puis un test de Wingate. Le sang était prélevé à jeun, avant et après l'effort, et pendant deux heures de récupération. Les principaux critères étaient le P1NP et le CTX-1. Le P1NP est lié à la synthèse du collagène de type I et sert de marqueur de référence de la formation osseuse ; le CTX-1 reflète la dégradation du collagène et la résorption osseuse. La parathormone et des cytokines inflammatoires ont aussi été mesurées.

Ce qu'ont montré les résultats

Après les deux régimes de faible disponibilité énergétique, le P1NP à jeun était plus bas qu'après le régime à énergie adéquate. Dans la variante avec protéines préservées, la baisse persistait aussi pendant la récupération après l'exercice. Le CTX-1 variait de façon moins constante : il n'augmentait de manière convaincante que pendant la période de récupération après le régime avec protéines préservées.

Plusieurs cytokines — dont IL-6, IL-8, IL-10, IL-1RA et IL-1β — étaient plus élevées à certains moments après les deux régimes déficitaires en énergie. Le signal le plus constant concernait l'IL-6. Mais le protocole ne permet pas de conclure que la réponse inflammatoire a provoqué les changements des marqueurs osseux : les deux processus ont pu se dérouler en parallèle.

La préservation des protéines n'a pas atténué les réponses observées. Certaines déviations paraissaient même plus marquées dans ce régime. Les auteurs avancent prudemment que la cause pourrait être la réduction plus forte des glucides plutôt que les protéines elles-mêmes. Les comparaisons directes entre les deux régimes à faible énergie sont restées, pour l'essentiel, non concluantes ; on ne peut donc pas affirmer que les protéines préservées ont « aggravé » l'état des os.

Ce que signifient P1NP et CTX-1 — et ce qu'ils ne signifient pas

L'os se renouvelle en permanence. Les ostéoblastes participent à la création de nouveau tissu, les ostéoclastes à la résorption de l'ancien. Le P1NP et le CTX-1 offrent un aperçu rapide et indirect de ces processus, mais ne constituent pas un instantané de la résistance du squelette.

Le P1NP n'est pas absolument spécifique de l'os : le collagène de type I est aussi présent dans les tendons, les ligaments et la peau. Une baisse du P1NP est cohérente avec une diminution de la synthèse de la matrice osseuse pilotée par les ostéoblastes, mais une partie du signal pourrait théoriquement provenir d'autres tissus.

La principale limite est la durée. Cinq jours sont trop courts pour mesurer une modification significative de la densité minérale ou de la fréquence des fractures. Il est biologiquement plausible qu'une suppression prolongée et répétée de la formation osseuse finisse par nuire au squelette, mais cette expérience n'a pas testé ce critère.

Pourquoi les protéines ne peuvent pas remplacer l'énergie

Les protéines sont indispensables aux muscles et à la matrice osseuse, et, lors d'une perte de masse corporelle, un apport suffisant aide à préserver la masse maigre. Mais les acides aminés ne sont qu'une ressource. En cas de déficit énergétique sérieux, l'organisme redistribue l'énergie vers des fonctions plus urgentes. Dans le même temps, les signaux hormonaux, la disponibilité des glucides, la récupération et la capacité d'entraînement peuvent changer.

Le conseil « gardez des protéines élevées » est donc utile, mais incomplet. Il ne transforme pas une sèche agressive en processus physiologiquement neutre. De plus, si l'apport calorique est fixé à un niveau très bas, préserver les protéines laisse automatiquement moins de place aux glucides et aux lipides. Chez un sportif, cela peut influencer la qualité du travail intense et d'autres adaptations.

Dans quelle mesure les preuves sont convaincantes

Les points forts de l'étude sont le protocole randomisé en crossover, l'alimentation contrôlée, les mêmes participants dans les trois conditions et l'analyse à plusieurs moments. Le résultat est cohérent avec les expériences contrôlées précédentes.

Les limites sont importantes : l'échantillon est petit ; l'exposition a duré cinq jours ; on a étudié des adultes en bonne santé et non des sportifs dans un cycle d'entraînement complet ; on a mesuré des biomarqueurs et non la densité osseuse ou les fractures ; l'étude n'avait pas la puissance nécessaire pour une analyse fiable des différences entre les sexes. Enfin, dans le régime avec protéines préservées, les autres macronutriments étaient réduits davantage, de sorte que l'effet propre des protéines ne peut pas être isolé.

Intérêt pratique pour le sportif

La nouvelle étude ne fixe pas de vitesse « sûre » universelle de perte de poids. Elle soutient un principe plus prudent :

• ne pas évaluer une alimentation uniquement d'après la quantité de protéines ;
• tenir compte de la dépense énergétique de l'entraînement et des signes de récupération chroniquement insuffisante ;
• éviter les restrictions agressives prolongées sans suivi par un spécialiste ;
• maintenir des apports suffisants en calcium et en vitamine D, mais ne pas considérer les compléments comme un substitut à l'énergie ;
• en cas de lésions osseuses de stress répétées, de troubles du cycle menstruel, de baisse de la libido, de fatigue persistante ou de chute des performances, consulter un médecin du sport et un diététicien du sport.

Il ne s'agit pas d'un conseil médical individuel. Les adolescents, les sportifs ayant des antécédents de fractures de fatigue et les personnes souffrant de troubles du comportement alimentaire doivent être particulièrement prudents.

Conclusion SportinLux

Le travail de Dolan et al. renforce, sans la bouleverser, la connaissance existante. Avec une disponibilité énergétique fortement réduite, le maintien de 1,5 g de protéines par kilogramme de masse corporelle n'a empêché ni la suppression à court terme d'un marqueur de formation osseuse ni l'amplification d'une partie de la réponse cytokinique à l'effort. Les protéines restent importantes, mais elles ne compensent pas tout le coût physiologique d'un manque d'énergie.

Ce qui n'est pas encore démontré

• On ignore si ces modifications persistent pendant des mois et conduisent à une baisse de la densité osseuse.
• Aucun seuil de disponibilité énergétique également sûr pour tous les sportifs n'a été établi.
• On ne sait pas dans quelle mesure les résultats sont transposables aux adolescents, aux sportifs d'élite et aux personnes présentant déjà un REDs.
• On ne peut pas déterminer quelle part de la réponse est liée au manque global d'énergie et quelle part à la moindre disponibilité des glucides.