Une protéine améliore les conditions physiques et étend la durée de vie en bonne santé chez les souris

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Au cours des dernières années, les biologistes ont effectué de grandes avancées concernant les mécanismes moléculaires du vieillissement affectant les capacités physiques et cognitives humaines. Cependant, malgré l’identification de plusieurs de ces processus, le vieillissement reste encore un phénomène extrêmement complexe. Mais récemment, une équipe de chercheurs a franchi une nouvelle étape en montrant qu’une hormone codée par le génome mitochondrial régule le vieillissement physique. En traitant des souris avec cette hormone, les animaux ont développé de bien meilleures conditions physiques, et les souris âgées ont vu leur durée de vie en bonne santé rallongée.

Une nouvelle étude montre que les humains expriment une hormone puissante pendant l’exercice et que le traitement des souris avec cette hormone améliore les performances physiques, la capacité et la forme physique. Les chercheurs affirment que les résultats présentent de nouvelles possibilités pour lutter contre le déclin physique lié à l’âge.

Vieillissement physique : il se cacherait en partie dans les mitochondries

La recherche, publiée dans la revue Nature Communications, révèle des détails sur la façon dont le génome mitochondrial code des instructions pour réguler la capacité physique, les performances et le métabolisme au cours du vieillissement et pourrait être en mesure d’augmenter la durée de vie en bonne condition physique.

« Les mitochondries sont connues comme la source d’énergie de la cellule, mais ce sont aussi des centres qui coordonnent et affinent le métabolisme en communiquant activement avec le reste du corps. À mesure que nous vieillissons, ce réseau de communication semble s’effondrer, mais notre étude suggère que vous pouvez restaurer ce réseau ou rajeunir une souris plus âgée pour qu’elle soit aussi en forme qu’une souris plus jeune », explique Changhan David Lee, professeur à l’USC Leonard Davis School of Gerontology.

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L’étude a examiné le rôle de MOTS-c, l’une des nombreuses hormones récemment identifiées connues pour imiter les effets de l’exercice. Cependant, MOTS-c est unique, car elle est codée dans le petit génome des mitochondries plutôt que dans le plus grand génome du noyau d’une cellule.

Cela indique un tout nouveau génome à cibler pour de nouvelles interventions, dit Lee, qui a décrit pour la première fois la protéine conservée dans l’évolution et ses effets sur le métabolisme en 2015. Ses études ultérieures ont montré comment MOTS-c, codée dans les mitochondries, ordonne aux protéines d’interagir avec le génome nucléaire et joue un rôle important dans la régulation du métabolisme cellulaire et des réponses au stress.

Traitement par MOTS-c : il améliore considérablement les capacités physiques

Pour cette étude, l’équipe de recherche a testé comment les injections de MOTS-c affectaient des souris d’âges différents en mesurant la capacité physique et les performances chez des souris jeunes (2 mois), d’âge moyen (12 mois) et âgées (22 mois). Lorsque les souris ont été confrontées à des défis physiques — y compris le maintien de l’équilibre sur une tige rotative et la course sur un tapis roulant accéléré – les souris de tous âges qui avaient reçu un traitement MOTS-c se sont bien mieux comportées que les souris non traitées du même âge.

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B) Temps pendant lequel les souris moyennement âgées et âgées du groupe contrôle (cercles gris et rouges) sont restées sur le tapis de course, comparé aux souris traitées via MOTS-c (triangles gris et rouges). C) et D) Comparaison des temps et distance de course entre les souris moyennement âgées et âgées du groupe contrôle (rectangles pleins) et traitées via MOTS-c (rectangles hachurés). ©

Même les groupes de souris qui avaient été nourries avec un régime riche en graisses ont montré une amélioration physique marquée après le traitement par MOTS-c et moins de gain de poids que les souris non traitées. Ces résultats font écho à des recherches antérieures sur le traitement via MOTS-c chez la souris, qui ont également révélé qu’il inversait l’obésité induite par le régime alimentaire et la résistance à l’insuline dépendante du régime alimentaire et de l’âge.

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De plus, le traitement des souris les plus âgées proches de la fin de leur vie avec MOTS-c a entraîné des améliorations physiques marquées. Ce traitement de fin de vie a amélioré la force de préhension, la démarche (mesurée par la longueur de la foulée) et les performances physiques, qui ont été évaluées par un test de marche (la course n’était pas possible à cet âge). « Les souris plus âgées avaient l’équivalent humain de 65 ans et plus, et une fois traitées, ont doublé leur capacité de course sur le tapis roulant », indique Lee.

Génomes mitochondrial et nucléaire : ils régulent le vieillissement

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Pour mesurer les effets de l’exercice sur les niveaux de MOTS-c chez les humains, les chercheurs ont collecté du tissu musculaire squelettique et du plasma de jeunes hommes volontaires sédentaires et en bonne santé qui faisaient de l’exercice sur un vélo stationnaire. Des échantillons ont été prélevés avant, pendant et après l’exercice ainsi qu’après un repos de 4 heures.

Dans les cellules musculaires, les niveaux de MOTS-c ont augmenté de près de 12 fois après l’exercice et sont restés partiellement élevés après un repos de quatre heures, tandis que les taux de MOTS-c dans le plasma sanguin ont également augmenté d’environ 50% pendant et après l’exercice, puis sont revenus à la normale après la période de repos. Les résultats suggèrent que l’exercice lui-même a induit l’expression des peptides régulateurs codés par les mitochondries.

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L’expression de MOTS-c lors de l’exercice chez l’Homme et les résultats des études chez la souris confirment l’idée que le vieillissement est régulé par des gènes dans les génomes mitochondrial et nucléaire. Bien que des recherches supplémentaires sur MOTS-c soient nécessaires, les données indiquent que le traitement par MOTS-c pourrait augmenter la durée de vie, ou la partie de la durée de vie passée en bonne santé, et lutter contre la fragilité et d’autres conditions liées à l’âge.

Sources : Nature Communications

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