in

Comment la restriction calorique empêche les effets négatifs du vieillissement dans les cellules :

Si vous voulez réduire les niveaux d’inflammation dans tout votre corps, retarder l’apparition des maladies liées à l’âge et vivre plus longtemps, mangez moins de nourriture. C’est la conclusion d’une nouvelle étude menée par des scientifiques américains et chinois qui fournit le rapport le plus détaillé à ce jour sur les effets cellulaires d’un régime hypocalorique chez le rat. Bien que les avantages de la restriction calorique soient connus depuis longtemps, les nouveaux résultats montrent comment cette restriction peut protéger contre le vieillissement dans les voies cellulaires, comme détaillé dans Cell le 27 février 2020.

“Nous savions déjà que la restriction calorique augmente la durée de vie, mais maintenant nous avons montré tous les changements qui se produisent au niveau d’une seule cellule pour provoquer cela”, explique Juan Carlos Izpisua Belmonte, auteur principal du nouveau document, professeur à Salk. Laboratoire d’expression génétique et titulaire de la chaire Roger Guillemin. “Cela nous donne des cibles sur lesquelles nous pourrons éventuellement agir avec des médicaments pour traiter le vieillissement chez l’homme.”

Le vieillissement est le facteur de risque le plus élevé pour de nombreuses maladies humaines, dont le cancer, la démence, le diabète et le syndrome métabolique. La restriction calorique s’est avérée dans les modèles animaux comme l’une des interventions les plus efficaces contre ces maladies liées à l’âge. Et bien que les chercheurs sachent que les cellules individuelles subissent de nombreux changements à mesure qu’un organisme vieillit, ils ne savent pas comment la restriction calorique pourrait influencer ces changements.

Comment la restriction calorique empêche les effets négatifs du vieillissement dans les cellules :

Dans le nouveau document, Belmonte et ses collaborateurs – y compris trois anciens de son laboratoire Salk qui sont maintenant professeurs qui dirigent leurs propres programmes de recherche en Chine – ont comparé des rats qui mangeaient 30% de calories en moins avec des rats suivant un régime normal. Le régime alimentaire des animaux a été contrôlé de 18 mois à 27 mois. (Chez l’homme, cela équivaut à peu près à une personne suivant un régime hypocalorique de 50 à 70 ans.)

Au début et à la fin du régime, l’équipe de Belmonte a isolé et analysé un total de 168 703 cellules de 40 types de cellules chez les 56 rats. Les cellules provenaient des tissus adipeux, du foie, des reins, de l’aorte, de la peau, de la moelle osseuse, du cerveau et des muscles. Dans chaque cellule isolée, les chercheurs ont utilisé la technologie de séquençage génétique unicellulaire pour mesurer les niveaux d’activité des gènes. Ils ont également examiné la composition globale des types de cellules dans un tissu donné. Ensuite, ils ont comparé des souris jeunes et âgées à chaque régime.

Bon nombre des changements survenus lorsque les rats suivant un régime normal vieillissaient ne se sont pas produits chez les rats suivant un régime restreint; même dans la vieillesse, de nombreux tissus et cellules des animaux sur le régime alimentaire ressemblaient étroitement à ceux des jeunes rats. Dans l’ensemble, 57% des changements liés à l’âge dans la composition cellulaire observés dans les tissus des rats suivant un régime normal n’étaient pas présents chez les rats suivant le régime hypocalorique.

“Cette approche nous a non seulement indiqué l’effet de la restriction calorique sur ces types de cellules, mais a également fourni l’étude la plus complète et la plus détaillée de ce qui se passe à un niveau unicellulaire pendant le vieillissement”, explique l’auteur co-correspondant Guang-Hui Liu, un professeur à l’Académie chinoise des sciences.

Certaines des cellules et des gènes les plus affectés par le régime alimentaire sont liés à l’immunité, à l’inflammation et au métabolisme lipidique. Le nombre de cellules immunitaires dans presque tous les tissus étudiés a considérablement augmenté à mesure que les rats témoins vieillissaient, mais n’était pas affecté par l’âge chez les rats dont les calories étaient limitées. Dans le tissu adipeux brun – un type de tissu adipeux – un régime hypocalorique est revenu aux niveaux d’expression de nombreux gènes anti-inflammatoires par rapport à ceux observés chez les jeunes animaux.

“La principale découverte dans la présente étude est que l’augmentation de la réponse inflammatoire au cours du vieillissement pourrait être systématiquement réprimée par la restriction calorique”, explique l’auteur co-correspondant Jing Qu, également professeur à l’Académie chinoise des sciences.

Lorsque les chercheurs se sont concentrés sur les facteurs de transcription – essentiellement des commutateurs principaux qui peuvent modifier largement l’activité de nombreux autres gènes – qui ont été modifiés par la restriction calorique, un s’est démarqué. Les niveaux du facteur de transcription Ybx1 ont été modifiés par l’alimentation dans 23 types de cellules différents. Les scientifiques pensent que Ybx1 pourrait être un facteur de transcription lié à l’âge et envisagent de poursuivre les recherches sur ses effets.

«Les gens disent que« vous êtes ce que vous mangez », et nous constatons que cela est vrai à bien des égards», explique Concepcion Rodriguez Esteban, un autre des auteurs de l’article et chercheur au sein du personnel de Salk. “L’état de vos cellules à mesure que vous vieillissez dépend clairement de vos interactions avec votre environnement, ce qui comprend ce que vous mangez et combien.”

L’équipe tente maintenant d’utiliser ces informations dans le but de découvrir des cibles de médicaments vieillissantes et de mettre en œuvre des stratégies visant à augmenter la durée de vie et la santé.

Les autres chercheurs de l’étude étaient Shuai Ma, Shuhui Sun, Lingling Geng, Moshi Song, Wei Wang, Yanxia Ye, Qianzhao Ji, Zhiran Zou, Si Wang et Qi Zhou de l’Académie chinoise des sciences; Xiaojuan He, Wei Li, Piu Chan et Weiqi Zhang de l’Université médicale de la capitale de l’hôpital Xuanwu; Xiao Long de l’hôpital du Collège médical de l’Union de Pékin; et Guoji Guo de l’École de médecine de l’Université du Zhejiang.

Le travail et les chercheurs impliqués ont été soutenus par des subventions du Programme national de recherche et de développement clé de la Chine, du Programme de recherche prioritaire stratégique de l’Académie chinoise des sciences, de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, de la Fondation des sciences naturelles de Pékin, de la Commission municipale de la santé de Pékin et Planification familiale, Advanced Innovation Center for Human Brain Protection, State Key Laboratory of Membrane Biology, Moxie Foundation et Glenn Foundation.