La musculation peut-elle remodeler le microbiote intestinal ?

Le microbiote intestinal s’est progressivement imposé comme un acteur central de la santé humaine. Longtemps cantonné à un rôle digestif, il est aujourd’hui reconnu comme un régulateur majeur du métabolisme, de l’immunité, de l’inflammation chronique et même du vieillissement. La composition des communautés bactériennes intestinales influence la production d’acides gras à chaîne courte, la perméabilité de la barrière intestinale et le dialogue entre l’intestin et d’autres organes, dont le muscle et le cerveau.

Parmi les facteurs capables de moduler ce microbiote, l’alimentation occupe une place évidente. Mais depuis une dizaine d’années, l’activité physique est elle aussi apparue comme un déterminant important. Les études menées chez les sportifs d’endurance ont montré que l’exercice d’endurance régulier est associé à une plus grande diversité bactérienne et à une augmentation de certaines espèces considérées comme bénéfiques, notamment celles impliquées dans la production de butyrate. Ces observations ont contribué à renforcer l’idée que le mouvement, au-delà de ses effets mécaniques et cardiovasculaires, agit profondément sur l’écosystème intestinal.

En revanche, le rôle du renforcement musculaire reste beaucoup plus incertain. La musculation induit des adaptations physiologiques très différentes de l’endurance : hypertrophie musculaire, augmentation du turnover protéique, amélioration de la sensibilité à l’insuline et modifications hormonales spécifiques. Pourtant, les données disponibles sur son impact direct sur le microbiote sont rares et souvent contradictoires. Certaines études rapportent des changements modestes, d’autres n’observent aucun effet mesurable. Dans ce contexte, une question centrale demeure : la musculation peut-elle, à elle seule, remodeler le microbiote intestinal d’une manière pertinente pour la santé ?

L’étude réalisée

Pour répondre à cette question, une étude récente, publiée sous forme de preprint (non encore évaluée par les pairs) a mis en place une étude interventionnelle de grande ampleur, ciblant spécifiquement des adultes en bonne santé mais sédentaires depuis au moins un an. Au total, 150 participants ont été inclus dans l’analyse finale après exclusions liées à la constance, à la qualité des données ou à des facteurs confondants majeurs comme la prise récente d’antibiotiques.

Tous les participants ont suivi un programme structuré d’entraînement en résistance pendant huit semaines, à raison de deux à trois séances hebdomadaires, dans des centres de fitness équipés de machines de musculation à résistance numériquement contrôlée (EGYM) (Tirage horizontal, tirage vertical, développé horizontal, “Back trainer”, “Abdominal trainer”, leg curl, et presse à cuisses). Ces dispositifs permettaient de standardiser précisément les charges, les vitesses d’exécution, les phases concentriques et excentriques, tout en enregistrant automatiquement l’ensemble des paramètres d’entraînement : poids soulevés, répétitions, volume total et progression individuelle. Deux modalités étaient proposées (une orientée “bien-être général”, l’autre davantage axée sur le développement musculaire) mais leurs charges globales et leur dépense énergétique étaient comparables, ce qui a conduit les auteurs à regrouper les participants pour les analyses principales.

Sur le plan biologique, des échantillons de selles ont été collectés avant l’intervention, à quatre semaines et à huit semaines. La composition du microbiote a été analysée par séquençage du gène 16S rRNA, permettant de caractériser finement les communautés bactériennes. En parallèle, une analyse métabolomique ciblée des selles a été réalisée afin d’évaluer les produits métaboliques issus de l’activité microbienne. Les participants ont été explicitement invités à ne pas modifier leur alimentation pendant toute la durée de l’étude, afin d’isoler autant que possible l’effet de l’entraînement.

Enfin, les chercheurs ont mesuré plusieurs indicateurs de performance physique, dont la force maximale sur presse à cuisses, le gain de force moyen sur l’ensemble des exercices et un indice de EGYM nommé “BioAge Strength”, comparant la fonction musculaire à partir des performances réalisées à une base de données recueilllies par cette société, et indiquant finalement si votre force musculaire correspond à votre âge biologique, ou si vous êtes plus fort(e) ou moins fort(e)… Cette approche a permis de relier les adaptations du microbiote non seulement à la participation à l’entraînement, mais aussi à l’ampleur réelle des adaptations musculaires individuelles.

Résultats & Analyses

Sur le plan de la condition physique, l’intervention a produit les effets attendus. Une augmentation significative de la force musculaire à la presse à cuisses (+63kg en moy.), et une augmentation de 24% de leur force moyenne (calculée à partir de leurs gains sur tous les exercices du programme) ont été observées. Ces adaptations confirment que le stimulus d’entraînement était suffisant et bien toléré, même chez des individus initialement sédentaires.

En revanche, sur l’ensemble des participants, l’entraînement en musculation n’a pas entraîné de modification globale de la diversité bactérienne intestinale (diversité alpha). Ni la richesse des espèces, ni les grands profils de composition du microbiote ne semblaient significativement différents après huit semaines. De même, le profil métabolomique des selles est resté globalement stable, suggérant l’absence de transformation massive des fonctions microbiennes détectables à court terme. De plus, la musculation peut influencer le métabolisme de l’hôte par des voies qui ne se reflètent pas forcément dans les métabolites fécaux, notamment les myokines, l’inflammation systémique ou les changements dans l’utilisation des substrats énergétiques.

Cependant, lorsque les chercheurs se sont intéressés aux changements intra-individuels (diversité beta), une relation modeste mais significative est apparue entre les adaptations du microbiote et les gains de force musculaire. Autrement dit, ce n’est pas la simple participation à l’entraînement qui semblerait déterminante, mais la capacité de l’organisme à répondre au stimulus. Les participants présentant les plus fortes améliorations de performance montraient également les modifications les plus marquées de la composition de leur microbiote.

Chez les personnes qui répondaient le mieux à l’entraînement, en termes de gain de force, des changements progressifs et dépendants du temps ont été observés, devenant plus nets à la huitième semaine. L’enrichissement de bactéries telles que Faecalibacterium et Roseburia hominis, toutes deux productrices d’acides gras à courte chaîne aux propriétés anti-inflammatoires, suggère que la musculation pourrait favoriser un profil microbien intestinal propice à la santé métabolique et à la régulation immunitaire . Ces acides gras, en particulier le butyrate, produits par la fermentation bactérnnes des fibres alimentaires, ont été impliqués dans le maintien de l’intégrité de la barrière intestinale, la régulation de l’homéostasie du glucose, la biosynthèse et le métabolisme des acides aminés (essentiels à la biosynthèse protéique) et exerceraient des effets anti-inflammatoires systémiques. Des adaptations microbiennes similaires ont été documentées en réponse à un entraînement d’endurance, ce qui souligne que malgré des modalités d’exercice différentes, l’entraînement de résistance et l’entraînement d’endurance peuvent converger vers des voies communes médiées par le microbiome qui améliorent les fonctions métaboliques et immunitaires de l’hôte.

Il est important de souligner que ces transformations ont eu lieu, à priori, sans modification alimentaire, ce qui pourrait renforcer l’hypothèse d’un effet propre du renforcement musculaire sur l’écosystème intestinal. En revanche, l’absence de variation nette des métabolites fécaux suggère que ces changements restent subtils, potentiellement localisés, ou qu’ils nécessitent une durée d’intervention plus longue pour se traduire par des effets fonctionnels mesurables.

Applications pratiques

Ces résultats ne permettent pas d’affirmer que la musculation transforme systématiquement le microbiote intestinal chez tous les individus. En revanche, ils suggèrent que le renforcement musculaire pourrait agir comme un modulateur du microbiote, en particulier chez les personnes qui répondent fortement sur le plan musculaire. Le microbiote pourrait être sensible à l’intensité biologique de l’adaptation, plus qu’au simple fait de pratiquer.

Cela signifierait également que les bénéfices potentiels de la musculation sur la santé intestinale ne sont probablement pas automatiques ni immédiats. Ils pourraient dépendre de facteurs tels que le niveau de départ, la progression réelle, la régularité et peut-être même la capacité individuelle à tolérer et à intégrer le stress mécanique de l’entraînement. Cette variabilité interindividuelle rappelle que le microbiote n’est pas un simple reflet passif du mode de vie, mais un écosystème dynamique, influencé par de multiples signaux physiologiques.

Sur le plan de la santé globale, ces données renforcent l’idée que l’entraînement en résistance ne se limite pas à la prévention de la sarcopénie ou à l’amélioration de la force. Il pourrait également participer, de manière indirecte, à la régulation de l’inflammation chronique et du métabolisme via des interactions avec le microbiote. Toutefois, ces effets semblent modestes à court terme et ne remplacent pas l’impact bien documenté de l’alimentation ou de l’activité d’endurance sur la diversité microbienne.

En pratique, l’intégration de la musculation dans une stratégie de santé reste pleinement pertinente, mais elle doit être envisagée comme un élément d’un ensemble plus large, combinant endurance, alimentation adaptée et régularité sur le long terme. Cette étude suggère surtout que le muscle et l’intestin dialoguent plus qu’on ne le pensait, et que les adaptations physiologiques profondes induites par l’entraînement peuvent, avec le temps, laisser une empreinte mesurable sur notre écosystème intestinal.

Référence

Straub D, Englert T, Beller A, Stadelmaier J, Stahl M, Kilian J, Borzym J, Rotermund C, Akbuga-Schön T, Krakau S, Czemmel S, Weiler S, Pettenkofer M, Pettenkofer J, Maser U, Dammeier S, NieB AM, Enderle MD & Nahnsen S. Resistance training reshapes the gut microbiome for better health. bioRxiv [Preprint], 2025, doi:10.1101/2025.08.13.670057.