Une récente étude offre la toute première preuve que l’activité du système nerveux affecte la longévité humaine. L’excitation neuronale semble agir le long d’une chaîne d’événements moléculaires réputés pour influer sur la longévité.
En effet, selon une nouvelle étude menée par des scientifiques de l’Institut Blavatnik de la Harvard Medical School (HMS), l’activité neuronale du cerveau (depuis longtemps impliquée dans des troubles allant de la démence à l’épilepsie) joue également un rôle clé dans le vieillissement humain et la durée de vie d’un être humain.
Cette nouvelle étude est basée sur des découvertes concernant le cerveau humain (ainsi que celui des souris), et suggère qu’une activité excessive dans le cerveau est liée à une durée de vie plus courte, tandis que la suppression de cette suractivité augmente la longévité d’un être humain.
Les résultats de cette nouvelle étude offrent la toute première preuve que l’activité du système nerveux affecte la longévité humaine. Bien que des études antérieures aient suggéré que certaines parties du système nerveux influent sur le vieillissement chez les animaux, le rôle de l’activité neuronale dans le vieillissement, en particulier chez l’Homme, restait alors trouble.
« Un aspect intriguant de nos résultats est qu’un élément aussi transitoire qu’est l’état des activités des circuits neuronaux, peut avoir des conséquences aussi importantes sur la physiologie et la durée de vie », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Bruce Yankner, professeur de génétique à la HMS et co-directeur du Centre Paul F. Glenn pour la biologie du vieillissement.
Selon les résultats des chercheurs, l’excitation neuronale semble agir le long d’une chaîne d’événements moléculaires réputés pour influer sur la longévité : soit la voie de signalisation de l’insuline et du facteur de croissance analogue à l’insuline (dit IGF).
La clé de cette véritable cascade de signalisation semble être une protéine appelée REST, présentée précédemment par le laboratoire Yankner comme capable de protéger les cerveaux vieillissants de la démence et d’autres éléments de stress. En effet, cette activité neuronale fait référence au scintillement constant des courants électriques et des transmissions dans le cerveau. Et selon les auteurs, une telle activité excessive pourrait se manifester de nombreuses façons, allant de contractions musculaires à un changement d’humeur, voire même de pensée.
La nouvelle étude ne précise pas encore si, et ni, comment les pensées, la personnalité ou le comportement d’une personne peuvent affecter la longévité de l’individu. « Un futur domaine de recherche passionnant consistera à déterminer le lien entre ces résultats et les fonctions cérébrales supérieures d’un tel ordre », a déclaré Yankner.
Dans tous les cas, selon les chercheurs, ces découvertes (de cette étude) pourraient bien aider à la conception de nouveaux traitements contre des maladies impliquant une suractivité neuronale, telles que la maladie d’Alzheimer et les troubles bipolaires.
De plus, les résultats soulèvent la possibilité que certains médicaments, tels que les médicaments ciblant le repos, ou certains comportements (telle que la méditation), puissent prolonger la durée de vie en modulant l’activité neuronale.
En effet, la variante du comportement humain par rapport à l’activité neuronale « pourrait avoir des causes à la fois génétiques et environnementales, ce qui ouvrirait de futures pistes d’intervention thérapeutique », a déclaré Yankner.
Yankner et ses collègues ont commencé leurs recherches en analysant les schémas d’expression des gènes : soit la mesure dans laquelle divers gènes sont activés et désactivés, dans des tissus cérébraux provenant de centaines de personnes décédées (à des âges compris entre 60 et plus de 100 ans).
Ces informations ont été collectées dans le cadre de trois études distinctes, portant sur des personnes âgées. Les données analysées dans la présente étude provenaient toutes de personnes dites cognitivement intactes, ce qui signifie que ces dernières ne souffraient aucunement de démence. « Les personnes les plus âgées – celles de plus de 85 ans – avaient une expression de gènes liée à l’excitation neurale plus faible que celles décédées entre 60 et 80 ans », a déclaré Yankner.
Puis, les scientifiques se sont demandés si cela était un effet de corrélation ou de causalité. En effet, cette disparité dans l’excitation neuronale se produisait-elle simplement à cause de facteurs plus importants, déterminant la durée de vie, ou les niveaux d’excitation affectaient-ils directement la longévité ? Et si c’est le cas, comment ?
L’équipe a mené une série d’expériences, notamment des tests de génétique, de biologie cellulaire et moléculaire, dans l’organisme modèle, Caenorhabditis elegans (un petit ver transparent, non-parasitaire), et sur des souris génétiquement modifiées. Des analyses supplémentaires du tissu cérébral de personnes ayant vécu plus d’un siècle ont également été effectuées.
Les résultats ont révélé que la modification de l’excitation neurale affectait effectivement la durée de vie et ont permis de mettre en lumière ce qui pourrait se passer au niveau moléculaire.
Tous les éléments pointaient vers la protéine mentionnée plus haut, connue sous le nom de REST : les chercheurs ont découvert que cette protéine, également connue pour réguler les gènes, inhibait également l’excitation neuronale. En effet, le blocage de la protéine REST, ou son équivalent dans les modèles animaux, a entraîné une activité neuronale plus élevée et des décès plus précoces, tandis que le renforcement de la protéine REST a eu l’effet inverse. De plus, les scientifiques ont constaté que les centenaires humains avaient significativement plus de protéines REST dans les noyaux de leurs cellules cérébrales, que les personnes décédées entre 70 et 80 ans.
Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que, des vers aux mammifères, la protéine REST supprimait littéralement l’expression des gènes qui jouent un rôle central dans l’excitation neuronale, tels que les canaux ioniques, les récepteurs des neurotransmetteurs et les composants structurels des synapses. « C’était extrêmement excitant de voir comment toutes ces sources de données convergeaient », a déclaré Monica Colaiácovo, co-auteure de l’étude et professeure de génétique à la HMS.
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À noter également qu’une excitation plus faible active à son tour une famille de protéines connues sous le nom de FOX (de l’anglais Forkhead box). Il a été démontré que ces protéines induisent une voie de longévité via la signalisation insuline/IGF chez de nombreux animaux. Les scientifiques pensent que cette voie pourrait également être activée par la restriction calorique.
En plus de son rôle émergent dans la lutte contre la neurodégénérescence, la découverte du rôle de la protéine REST dans le domaine de la longévité humaine, fournit une motivation supplémentaire pour développer des médicaments qui ciblent cette dernière.
Bien entendu, il faudra encore du temps, de plus amples recherches, et de nombreux autres tests pour déterminer si de tels traitements pourraient effectivement réduire l’excitation neuronale et favoriser un vieillissement en bonne santé (ou prolonger la vie).
Mais dans tous les cas, ce concept fascine de nombreux chercheurs dans le domaine : « La possibilité que le fait d’activer la protéine REST réduise l’activité neuronale excitatrice et ralentisse le vieillissement chez l’Homme est extrêmement fascinante ! », a déclaré Colaiácovo.