Comment la flexibilité métabolique peut ralentir le vieillissement
L’une des premières études à montrer que le vieillissement était un processus malléable, en 1993, s’est intéressée au gène récepteur de l’insuline impliqué dans les processus métaboliques. L’altération de ce gène a permis de prolonger la durée de vie de vers de laboratoire. Depuis ce temps, de plus en plus de preuves suggèrent que le métabolisme évolue avec l’âge et qu’il peut être ciblé dans le cadre d’interventions de santé. La flexibilité métabolique désigne la manière dont les cellules humaines utilisent des nutriments en fonction de leurs exigences fonctionnelles. Avec l’âge, la flexibilité métabolique décline et les cellules n’utilisent plus aussi efficacement les nutriments. Cela peut contribuer au développement de maladies métaboliques telles que le diabète de type 2 ou la maladie cardiaque. Le projet MetaFlex, financé par l’UE, a identifié plusieurs gènes et interventions susceptibles de prolonger l’espérance de vie saine des vers. L’équipe a découvert que l’acide aminé glycine prolongeait de manière significative l’espérance de vie. Ils ont également découvert des biomarqueurs du vieillissement pouvant aider à mesurer l’âge biologique chez les vers, avec des résultats sur les souris bientôt publiés. «Cela s’avère prometteur pour surveiller le vieillissement ainsi que les effets des traitements, mais il est nécessaire d’obtenir des validations supplémentaires, notamment chez les humains», indique le chercheur principal, Riekelt Houtkooper, du laboratoire de maladies métaboliques génétiques d’Amsterdam, UMC, hôte du projet.
Flexibilité métabolique
En expliquant l’inspiration de MetaFlex, Riekelt Houtkooper rappelle: «Nous avons souhaité savoir si des régimes alimentaires sains l’étaient de manière universelle, et si les régimes malsains étaient mauvais de manière universelle. En d’autres termes, des personnes différentes répondent-elles de la même façon aux mêmes régimes alimentaires? Sur la base des données limitées disponibles à l’époque, j’étais convaincu que la réponse serait individuelle et non universelle». L’équipe a développé un régime alimentaire gras qui a réduit la durée de vie des vers de laboratoire, puis elle a cherché à identifier les gènes permettant de protéger le métabolisme. Elle a trouvé un gène dont la suppression permettait effectivement de protéger les vers contre les effets néfastes du régime alimentaire. MetaFlex a cherché à comprendre le fonctionnement des processus impliqués. Les expériences ont été majoritairement menées sur des vers de 1 mm de long, traités avec différentes molécules ou régimes alimentaires, ou dont des gènes avaient été désactivés. L’impact des interventions sur l’espérance de vie et la santé tout au long de la vie des vers a ensuite été testé. Afin de dévoiler les processus sous-tendant les effets bénéfiques des traitements, l’équipe a employé des techniques exploratoires à grande échelle telles que la transcriptomique et la métabolomique, afin d’identifier précisément l’expression génétique et les changements métaboliques. La métabolomique a également constitué la principale technique utilisée pour repérer les biomarqueurs du vieillissement, en détectant de faibles volumes de molécules dans des matériaux génétiques. L’optimisation de cette technologie a permis à l’équipe d’identifier la glycine en tant que marqueur potentiel du vieillissement et de la cibler pour des interventions. «Bien que nous ayons travaillé avec des vers, tous les résultats ne sont pas pour autant spécifiques à cette espèce. Après avoir découvert que le traitement à la glycine permettait de prolonger l’espérance de vie des vers, les chercheurs ont publié les mêmes résultats chez la souris, en identifiant également un lien entre la quantité de glycine dans le sang humain et la santé», explique Riekelt Houtkooper.
Des implications humaines
Alors que les applications plus larges de ces travaux ne seront pas concrétisées de sitôt, l’équipe a déjà identifié plusieurs domaines qui méritent des études plus approfondies. La glycine pourrait être testée chez l’être humain, et en cas de réussite, elle pourrait intégrer des conseils diététiques. Si les biomarqueurs des individus âgés sont validés chez les humains, ils pourraient contribuer au suivi du vieillissement biologique grâce à de simples échantillons sanguins. En outre, les mécanismes métaboliques découverts pourraient contribuer au développement de nouvelles molécules visant à ralentir des aspects du vieillissement. De manière plus immédiate, les recherches doivent encore régler quelques détails, en examinant par exemple plus avant les gênes d’intérêt. «L’un des gènes impliqués dans le métabolisme d’un lipide spécifique semble particulièrement prometteur. Le fait de bloquer la synthèse de ce lipide permet de prolonger l’espérance de vie chez les vers», indique Riekelt Houtkooper. L’équipe publiera bientôt davantage de détails concernant ses découvertes.
Mots‑clés
MetaFlex, métabolisme, régime alimentaire, acide aminé, glycine, vieillissement, espérance de vie, biomarqueurs, gène, nutriment, vers
