VIEILLISSEMENT: Ces enzymes clés capables de prolonger la durée de vie – Cell

A nouveau au cœur de cette étude sur la longévité et la durée de vie en bonne santé, ces mini-usines à énergie cellulaire, les mitochondries (Visuel ci-contre). Cette étude de l’Université de Californie Berkeley décrypte comme le stress mitochondrial et de brefs changements dans l’énergie disponible pour la cellule -comme en cas de restriction alimentaire, par exemple -entraîne la surexpression d’un ensemble de gènes protecteurs, et ainsi qu’une protection à vie contre le dysfonctionnement métabolique. Des données expérimentales, présentées dans la revue Cell, qui contribuent concrètement aussi à expliquer comment des restrictions alimentaires (jeûne) peuvent, au cours d’une fenêtre spécifique du développement influer, à vie, sur le processus de vieillissement.

Ces travaux suggèrent l’existence d’un interrupteur métabolique critique capable de remodeler les fonctions cellulaires pendant toute la durée de vie. Explications.

Les organismes réagissent au stress mitochondrial en surproduisant des enzymes qui vont affecter l’expression des gènes sur toute la durée de vie. Ces enzymes ou commutateurs génétiques identifiés chez le ver qui stimulent leur remise en forme et augmentent leur durée de vie, s’avèrent également liés à l’augmentation de la durée de vie chez les mammifères. Leur effet est épigénétique (voir vignette), c’est-à-dire qu’il n’impacte pas la structure de l’ADN mais modifie l’expression des gènes.

Chez la souris par exemple, les chercheurs montrent que les souches de souris consanguines qui ont la durée de vie la plus longue sont celles qui expriment ces enzymes à des niveaux significativement plus élevés. 2 des enzymes identifiées en particulier, s’avèrent extrêmement corrélées à la durée de vie chez la souris.

Stimuler ces enzymes pourrait reprogrammer notre métabolisme pour créer une meilleure santé, et allonger la durée de vie, expliquent les chercheurs. Ce sont les premiers modificateurs épigénétiques connus pour affecter la fonction et la longévité métabolique, et la durée de vie. C’est donc une nouvelle piste de développement de médicaments ciblant ces enzymes ou commutateurs génétiques, capables d’améliorer la fonction métabolique humaine et d’augmenter la longévité.

Jeûne, restriction alimentaire et stress mitochondrial : de nombreuses recherches ont suggéré des corrélations entre la disponibilité des nutriments et le métabolisme et la santé. Des études menées sur la souris ont déjà documenté l’effet du jeûne sur la durée de vie. De brefs changements dans l’énergie disponible pour la cellule paraissent ainsi remodeler la physiologie pour les années à venir, et même affecter la durée de vie. Toutes ces observations ont conduit à l’idée que la réduction de la production d’énergie cellulaire pourrait ralentir le processus de vieillissement et prolonger la durée de vie. Cependant, le fait que ces restrictions d’énergie se produisent au cours d’une fenêtre spécifique du développement et entraînent pourtant des effets à vie, suggère l’existence d’un interrupteur métabolique critique qui va ensuite médier ensuite ces effets à vie.

Au cœur du processus, les mitochondries : on sait que des mitochondries défectueuses sont causes de maladie humaine précoce, sont impliquées dans la maladie d’Alzheimer et de Parkinson, ainsi que dans un grand nombre de maladies chroniques (maladies cardiaques, diabète de type 2, cancer). Cependant lorsque la fonction mitochondriale est stoppée au cours d’une période spécifique du développement dans des animaux modèles, ces animaux vivent plus longtemps. Ce changement métabolique transitoire semble capable de restructurer la façon dont nos cellules lisent notre ADN, et,  » en gros  » d’amplifier l’expression de certains gènes, ce qui affecte finalement la santé à vie. Ainsi, chez le ver, un tel épisode métabolique peut permettre de doubler sa durée de vie.

Le stress mitochondrial active des enzymes dans le cerveau qui affectent le pliage de l’ADN pliage, ce qui entraîne l’exposition d’un segment d’ADN contenant 1.500 gènes impliqués dans le travail des mitochondries. Une deuxième  » vague  » d’enzymes va ensuite favoriser l’activation de ces gènes.

Chez le ver, les chercheurs constatent ainsi que ces enzymes par modifications épigénétiques, vont ainsi modifier l’expression des gènes dans les zones du cerveau qui régulent la faim ou la satiété.

Chez la souris, ils observent le même processus de régulation des gènes, à long terme, toujours dans le cerveau mais pas dans les autres tissus.  » Des gènes exprimés dans l’hypothalamus, exactement dans la zone d’où sont générés les signaux de satiété et de faim « , commentent les chercheurs.

Ralentir le vieillissement semble possible chez l’Homme : Des observations qui suggèrent que le ralentissement du vieillissement par ces enzymes épigénétiques pourrait également avoir lieu chez les humains. Bref, si un stress métabolique extrême peut conduire à des problèmes plus tard dans la vie, un stress modéré au début du développement apprendrait au corps à mieux répondre, à se réparer et à devenir meilleur et cela, pour toute la vie.

Source: Cell May, 2016 DOI: 10.1016/j.cell.2016.04.011 Mitochondrial Stress Induces Chromatin Reorganization to Promote Longevity and UPRmt

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