Protéines et vieillissement : whey, pois ou collagène, quelle est la meilleure option ?

Introduction

Le vieillissement entraîne un ensemble de changements physiologiques ayant un impact direct sur la composition corporelle et la capacité fonctionnelle des individus. Parmi ces transformations, la diminution progressive de la masse musculaire et de la force, un phénomène connu sous le nom de sarcopénie, constitue l’un des défis majeurs du vieillissement en bonne santé. Cette perte de masse musculaire s’accompagne généralement d’une réduction de la mobilité et d’une augmentation du risque de chutes, de fractures et de dépendance fonctionnelle. Le maintien d’une masse musculaire adéquate tout au long du vieillissement repose en grande partie sur deux facteurs clés : l’exercice physique et un apport nutritionnel optimal, notamment en protéines. Cependant, l’anabolisme musculaire des individus âgés est limité par un phénomène de résistance anabolique, qui se traduit par une diminution de la réponse du muscle aux stimuli anaboliques que sont l’alimentation et l’exercice.

Malgré l’importance de la nutrition dans la prévention de la sarcopénie, les recommandations nutritionnelles actuelles demeurent fixées à 0,8 g de protéines par kilogramme de poids corporel par jour (g/kg/j), une valeur fondée sur des études de bilan azoté qui pourraient sous-estimer les besoins réels des personnes âgées. Des travaux plus récents suggèrent que ces besoins pourraient être nettement plus élevés, et qu’un apport de 1,2 à 1,5 g/kg/j serait plus approprié pour préserver la masse musculaire et favoriser une réponse anabolique optimale. Cependant, au-delà de la quantité totale de protéines consommées, la qualité des protéines joue également un rôle central dans leur capacité à stimuler la synthèse des protéines musculaires. Une protéine de haute qualité doit être riche en acides aminés essentiels (AAE), particulièrement en leucine, et être facilement digestible pour maximiser la disponibilité des acides aminés dans la circulation sanguine.

Dans ce contexte, toutes les sources de protéines ne se valent pas. Les protéines animales, comme la whey, sont souvent considérées comme des références en raison de leur profil aminé complet et de leur forte concentration en leucine. En revanche, certaines protéines végétales, comme la protéine de pois, bien qu’intéressantes d’un point de vue écologique et éthique, ont un profil d’acides aminés légèrement inférieur, ce qui pourrait limiter leur impact anabolique si elles ne sont pas consommées en quantité suffisante. Enfin, le collagène, souvent promu pour ses prétendus effets bénéfiques sur les tissus conjonctifs et la santé musculaire, manque de plusieurs acides aminés essentiels et est particulièrement pauvre en leucine, ce qui remet en question son efficacité en tant que source de protéines pour le maintien de la masse musculaire.

Dans cette étude menée par McKendry et al. (2024), les chercheurs ont cherché à évaluer l’impact de la supplémentation en trois types de protéines (whey, pois et collagène) sur la synthèse des protéines musculaires chez des hommes âgés.

Objectifs de l’étude

Pourquoi cette étude est-elle nécessaire ?

La nécessité de cette étude repose sur plusieurs constats. D’une part, la plupart des recommandations actuelles en matière de nutrition pour les personnes âgées ne prennent pas en compte les spécificités métaboliques du vieillissement, notamment la résistance anabolique. D’autre part, bien que plusieurs études aient examiné l’impact des protéines animales et végétales sur l’anabolisme musculaire, peu d’entre elles ont directement comparé l’effet de différentes sources de protéines sur la synthèse des protéines musculaires dans des conditions de consommation élevées, dépassant les 0,8 g/kg/j actuellement recommandés. Enfin, le collagène est souvent mis en avant dans l’industrie des compléments alimentaires comme une solution efficace pour le maintien de la santé musculaire, alors que peu de preuves scientifiques soutiennent cette affirmation.

Hypothèses des chercheurs

Les chercheurs ont formulé plusieurs hypothèses avant d’entamer leur étude. Ils supposaient que l’augmentation des apports protéiques, quelle que soit la source, conduirait à une augmentation de la synthèse des protéines musculaires par rapport à une consommation limitée à la RDA. Toutefois, ils anticipaient que la whey et la protéine de pois, riches en AAE et en leucine, auraient un effet anabolique supérieur au collagène, qui est déficient en plusieurs acides aminés essentiels.

Méthodologie de l’étude

Profil des participants et protocole expérimental

Cette étude a été menée sur un échantillon de 31 hommes âgés, physiquement actifs et en bonne santé, ayant une moyenne de 11 000 pas par jour pour éviter que la sédentarité ne vienne influencer les résultats. Les participants ont été répartis en trois groupes distincts, chacun recevant une supplémentation spécifique en protéines : whey (groupe WHEY), pois (groupe PEA) et collagène (groupe COLL).

Le protocole expérimental comportait deux phases distinctes. La première, la phase de contrôle, imposait à tous les participants un régime alimentaire standardisé avec un apport protéique correspondant aux recommandations officielles de 0,8 g/kg/j. Cette phase permettait d’établir une base de référence pour comparer les effets de la supplémentation ultérieure. La seconde, la phase de supplémentation, consistait à administrer un supplément protéique de 50 g par jour, réparti en deux prises de 25 g, afin d’évaluer l’effet de l’augmentation des apports en protéines sur la synthèse musculaire.

Mesures et analyses effectuées

Afin d’évaluer l’impact de la supplémentation, plusieurs mesures ont été effectuées. Tout d’abord, la composition corporelle des participants a été analysée via absorptiométrie biphotonique (DXA), une technique de référence permettant d’obtenir des mesures précises de la masse musculaire et de la masse grasse. Des prélèvements sanguins ont été réalisés afin de mesurer l’évolution des concentrations en acides aminés et en leucine après ingestion des différents suppléments protéiques. Par ailleurs, des biopsies musculaires ont été pratiquées pour évaluer l’activation des voies de signalisation anaboliques, en particulier la phosphorylation de mTORC1, un régulateur clé de la croissance musculaire.

Une autre innovation méthodologique de cette étude repose sur l’utilisation de traceurs isotopiques afin de mesurer avec précision la synthèse des protéines musculaires. Cette approche permet de quantifier la production de nouvelles protéines musculaires en réponse à l’ingestion des différents suppléments et d’établir si certaines protéines favorisent davantage l’anabolisme musculaire que d’autres.

Résultats de l’étude

Effet des différents suppléments sur les concentrations plasmatiques en acides aminés

L’un des premiers résultats observés concerne les concentrations plasmatiques en acides aminés, notamment en leucine, acides aminés essentiels (AAE) et acides aminés totaux (AA), après ingestion des différents suppléments protéiques. L’analyse des prélèvements sanguins a révélé des différences marquées entre les groupes. Après ingestion du supplément, les concentrations plasmatiques de leucine ont significativement augmenté dans le groupe WHEY, suivies par le groupe PEA, alors que le groupe COLL montrait une augmentation minimale et insuffisante.

En termes de réponse aiguë, les analyses ont mis en évidence un pic de leucine plus élevé et plus rapide dans le groupe ayant consommé de la whey, ce qui confirme son rôle privilégié dans la stimulation de la synthèse des protéines musculaires. La protéine de pois a également entraîné une élévation significative des concentrations en leucine et AAE, mais à une intensité moindre que la whey. En revanche, le collagène a démontré une réponse extrêmement faible, confirmant ainsi son inefficacité en tant que protéine anabolique pour le muscle squelettique.

L’analyse des courbes de concentration plasmatique a mis en évidence une tendance en gradients d’efficacité des protéines consommées, avec une classification claire : WHEY > PEA > COLL. Ces résultats sont cohérents avec les profils aminés des protéines consommées, la whey étant riche en leucine et en AAE, la protéine de pois légèrement moins concentrée en leucine mais toujours complète, et le collagène dépourvu de plusieurs acides aminés essentiels.

Activation des voies de signalisation anaboliques

L’activation des voies de signalisation intracellulaires responsables de la synthèse des protéines musculaires a été évaluée à travers la phosphorylation de mTORC1 et de rpS6, deux acteurs clés du processus anabolique. L’ingestion des protéines de whey et de pois a entraîné une activation significative de mTORC1, indiquant une stimulation robuste de la synthèse protéique musculaire.

L’activation de rpS6, un marqueur clé de l’initiation de la traduction des protéines musculaires, a également montré une réponse supérieure dans les groupes WHEY et PEA, confirmant que ces protéines sont capables de stimuler efficacement la signalisation anabolique. En revanche, l’administration de collagène n’a pas induit de réponse anabolique notable, ce qui reflète l’absence d’une augmentation significative des acides aminés clés dans la circulation sanguine après ingestion.

Ces résultats confirment que la simple consommation de protéines ne suffit pas à stimuler l’anabolisme musculaire, et que la qualité de la protéine est essentielle pour activer les voies métaboliques nécessaires à la construction musculaire.

Synthèse des protéines musculaires : un effet différencié selon la source de protéines

L’évaluation de la synthèse des protéines musculaires sur plusieurs jours a été réalisée grâce aux traceurs isotopiques, permettant d’intégrer les effets des suppléments sur une période prolongée. Durant la phase de contrôle, lorsque les participants consommaient uniquement la quantité recommandée de protéines (0,8 g/kg/j), les taux de synthèse protéique étaient faibles et homogènes dans tous les groupes.

Toutefois, au cours de la phase de supplémentation, des différences marquées sont apparues entre les groupes. Dans les groupes WHEY et PEA, l’augmentation de l’apport protéique à 1,3 g/kg/j a entraîné une hausse significative de la synthèse des protéines musculaires d’environ 9 %, ce qui représente une amélioration notable du métabolisme musculaire chez les sujets âgés. En revanche, le groupe COLL n’a montré aucune augmentation significative de la synthèse protéique musculaire, soulignant une fois de plus l’inefficacité du collagène pour soutenir la construction musculaire.

Discussion et interprétation des résultats

L’impact de la quantité et de la qualité des protéines sur l’anabolisme musculaire

Les résultats obtenus dans cette étude confirment que l’augmentation de l’apport protéique au-delà des recommandations actuelles améliore la synthèse des protéines musculaires chez les personnes âgées, à condition que ces protéines soient de haute qualité. La consommation de whey et de protéines de pois, toutes deux riches en acides aminés essentiels, s’est traduite par une amélioration significative de la réponse anabolique musculaire. Ces données renforcent l’idée que les recommandations actuelles (0,8 g/kg/j) sont insuffisantes pour préserver efficacement la masse musculaire chez les personnes âgées, et que des apports plus élevés, proches de 1,2 à 1,5 g/kg/j, sont plus adaptés aux besoins métaboliques des seniors.

Pourquoi le collagène est-il inefficace pour la croissance musculaire ?

Cette étude apporte une confirmation supplémentaire du manque d’effet du collagène sur l’anabolisme musculaire. Contrairement aux protéines de whey et de pois, le collagène est dépourvu de plusieurs acides aminés essentiels, en particulier la leucine, qui est un déclencheur clé de la synthèse des protéines musculaires. De plus, avec seulement 4,6 g d’AAE et 0,86 g de leucine par portion de 25 g, le collagène ne permet pas d’atteindre le seuil de leucine nécessaire pour stimuler efficacement la synthèse musculaire, fixé à environ 3 g par repas.

Bien que le collagène puisse avoir des effets bénéfiques sur les tissus conjonctifs et la santé articulaire, il ne doit en aucun cas être considéré comme une protéine anabolique pour le muscle squelettique. Cette idée, souvent exploitée par l’industrie des compléments alimentaires, est ici clairement démentie par les preuves scientifiques.

Protéines végétales vs protéines animales : la protéine de pois comme alternative viable ?

L’un des résultats les plus intéressants de cette étude est la capacité de la protéine de pois à stimuler la synthèse des protéines musculaires de manière similaire à la whey. Bien que légèrement inférieure en leucine, la protéine de pois a néanmoins permis une activation robuste des voies anaboliques et une augmentation significative de la synthèse protéique. Ces résultats confirment que les protéines végétales bien choisies peuvent être des alternatives viables aux protéines animales, à condition qu’elles soient consommées en quantité suffisante pour compenser leur légère déficience en certains acides aminés.

Conclusion

Cette étude apporte des données précieuses sur l’importance de la quantité et de la qualité des protéines consommées chez les personnes âgées. Il est désormais clair que les recommandations actuelles en protéines sont insuffisantes pour maintenir la masse musculaire avec l’âge, et qu’un apport plus élevé, combiné à une distribution optimale des protéines tout au long de la journée, pourrait être une stratégie efficace contre la sarcopénie.

Les résultats mettent également en évidence la supériorité des protéines riches en acides aminés essentiels, avec une efficacité confirmée de la whey et de la protéine de pois pour stimuler la synthèse musculaire. À l’inverse, cette étude confirme l’inefficacité du collagène pour le maintien ou la croissance de la masse musculaire, ce qui remet en question son utilisation dans le cadre d’une supplémentation visant à lutter contre la sarcopénie.

En pratique, les personnes âgées souhaitant optimiser leur masse musculaire devraient viser un apport de protéines de 1,2 à 1,5 g/kg/j minimum, en privilégiant des sources riches en leucine comme la whey ou la protéine de pois, et en veillant à répartir leur consommation sur plusieurs repas pour maximiser la réponse anabolique.

En complément d’un entraînement en résistance régulier, ces ajustements nutritionnels peuvent jouer un rôle clé dans la préservation de la santé musculaire et fonctionnelle au fil des années. Cette étude représente donc une avancée significative dans la compréhension des stratégies optimales pour lutter contre la sarcopénie et favoriser un vieillissement en meilleure santé.

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L’étude complète

Merci pour votre lecture, si vous souhaitez aller plus loin le texte complet de l’étude est disponible ici :