Actualité
23 septembre 2011
La difficulté à éliminer l’information inutile peut expliquer la dégradation de la mémoire avec l’âge.
Des chercheurs ont mené un travail pour mieux comprendre l’évolution de la mémoire à court terme avec l’âge. Ils ont étudié un échantillon d’une soixantaine de personnes réparties en deux groupes, l’un d’une moyenne d’âge de 23 ans, l’autre de 67 ans.
Les auteurs ont vérifié que les personnes âgées présentent une mémoire à court terme moins bonne que les jeunes. Ils ont déterminé que le processus d’inhibition, c’est à dire la capacité à éliminer l’information devenu inutile, se dégrade avec le vieillissement. Ils ont montré que ce déficit d’inhibition explique la difficulté à retenir et traiter l’information pertinente dans la mémoire de travail, donc la capacité de mémorisation.
Lorsque des troubles de la mémoire apparaissent avec l’âge, il peut devenir utile d’aider le cerveau à éliminer les souvenir qui encombrent la mémoire. Pour cela, il est intéressant de s’entraîner à faire le vide dans son esprit, et maîtriser ainsi les informations qui font surface. Des exercices de relaxation peuvent s’avérer très bénéfique, tout particulièrement en période de stress lorsque les facteurs d’agression ont tendance à occuper les pensées.
Référence :
The role of age and inhibitory efficiency in working memory processing and storage components
Mervin Blair, Kiran K. Vadaga, Joni Shuchat, Karen Z. H. Li.
The Quarterly Journal of Experimental Psychology, mai 2010, vol. 64(no6): p. 1157-72.
19 août 2011
Une technique pour contrôler la multiplication des neurones et lutter contre la dégradation des capacités cognitives.
De nombreuse études permettent de penser que l’augmentation de la production de neurone, ou neurogénèse, améliore des fonctions cognitives comme la mémoire et la capacité d’apprentissage. La baisse ou l’arrêt de la production de neurone en provoquerait à l’inverse une dégradation. Ce phénomène va se produire au cours du vieillissement, et peut expliquer la baisse des capacités intellectuelles constatées chez les personnes âgées.
L'hippocampe est une zone du cerveau très importante dans le mécanisme de consolidation des souvenirs. A l’aide de vecteurs viraux, des chercheurs ont réussi à surexprimer les complexes protéiques cdk4 et cyclinD1 dans cette région. En activant le division cellulaire, ces complexes ont augmenté la production de cellules souches couplée à une inhibition de la neurogénèse. En tant normal, la division d’une cellule souche donne naissance à une nouvelle cellule souche et à un neurone. Cette inhibition a donc permis d’augmenter le stock de cellules souches. Puis la neurogénèse a repris à partir du stock de cellules souches augmenté. Cette technique a permis d'accroître significativement la quantité de neurones produits.
L’utilisation thérapeutique des cellules souches est très controversée, car il est difficile d’en contrôler la multiplication et la différentiation. Avec cette technique, il apparaît possible de contrôler la prolifération des cellules souches et la neurogénèse dans certaines régions du cerveau. Ce progrès permet d’envisager des traitements contre des maladies neurodégénératives et contre la diminution des capacités cognitives survenant au cours du vieillissement.
Référence :
Benedetta Artegiani, Dirk Lindemann, Federico Calegari.
Journal of Experimental Medicine, mai 2010, vol. 208(no5): p. 937-48.
22 juillet 2011
Favoriser une voies de réparation plus fiable de l’ADN pour limiter le vieillissement.
La réparation de l’ADN chez l’être humain suit deux voies possibles : une voie standard, rapide, qui laisse une quantité d’erreur significative, et une voie d’élite, plus lente, coûteuse en énergie, mais beaucoup plus fiable. Cette dernière concerne toute les séquences d’ADN qui codent pour les protéines.
Jusqu’alors, le mécanisme orientant des portions d’ADN vers l’une ou l’autre voie demeurait inconnu. Les chercheurs ont montré dans cette étude que c’est l’acétylation de séquences d’ADN qui provoque leur orientation vers la voie d’élite et vers une réparation plus précise.
L’étape suivante consistera à comprendre le processus qui permet l’acétylation spécifique des séquences d’ADN codant pour des protéines. Il sera alors peut-être possible de créer un médicament permettant d’augmenter le niveau d’acétylation de l’ADN afin d’étendre à une plus grande portion d’ADN la voie de réparation de haute précision. Et augmenter la fidélité de réplication de l’adn et de sa réparation devrait permettre de limiter les maladies liées au vieillissement (cancer, maladies neurovégétatives comme la maladie d’Alzheimer).
Référence :
Robert Bambara, Lata Balakrishnan.
Journal of Biological Chemistry, décembre 2010, vol. 286(no 9): p. 6865-70.
16 juin 2011
Un nouveau gène de longévité lié à la production d’acide oléïque.
Les gonades, organes reproducteurs appelés ovaires chez la femelle et testicules chez le mâle, contiennent les cellules germinales qui vont évoluer vers les ovules et les spermatozoïdes. La destruction ou l’arrêt de la prolifération des cellules germinales provoque l’allongement de la durée de vie du vers Caenorhabditis elegans (plus 60%) ou de la drosophile.
Des chercheurs ont montré que l’ablation des cellules germinales entraînait une activation du gène nhr-80. Lorsque ce gène est muté, l’ablation des cellules germinales n’entraîne pas d’accroissement de la longévité, alors que celle-ci augmente de 150% suite à une surexpression du gène. L’action du gène nhr-80 sur la longévité requiert par ailleurs la présence du récepteur nucléaire DFA-12.
Le gène nhr-80 code pour un facteur de transcription qui va agir sur de multiples cibles et qui va en particulier augmenter l’expression du gène fat-6. Celui-ci correspond à une désaturase qui transforme l’acide stéarique (acide gras saturé) en acide oléïque (acide gras insaturé) que l’on trouve aussi dans l’huile d’olive. Chez des vers ayant subi une mutation de leur lignée germinale, mais chez lesquels on supprime fat-6 (ainsi qu’une autre désaturase, fat-7), l’aumentation de la durée de vie est moins importante. Cette réduction est en partie annulée si l’on rajoute le produit terminal absent, l’acide oléïque.
Le gène nhr-80 apparaît comme un important gérontogène (gène impliqués dans la longévité). Il est d’autant plus intéressant qu’il induit un allongement de la durée de vie qui n’implique pas la voie métabolique de l’insuline, qui est habituellement impliquée dans l’augmentation de la durée de vie.
Les mécanismes similaires à ceux impliquant nhr-80 et fat-6 pourraient se retrouver chez des êtres plus évolués et en particulier chez l’homme, avec des molécules analogues. En comprenant mieux ces mécanismes, Il sera peut-être possible de définir de nouvelles cibles pour des médicaments capable d’intervenir sur la durée de vie.
Référence :
Fatty Acid Desaturation Links Germ Cell Loss to Longevity Through NHR-80/HNF4 in C. elegans
Jérôme Goudeau, Stéphanie Bellemin, Esther Toselli-Mollereau, Mehrnaz Shamalnasab, Yiqun Chen, Hugo Aguilaniu.
PLoS Biology, mars 2011, vol. 9 (no 3): e1001030.
24 mai 2011
Protéines CRTC-1, AMPK et calcineurine, un système de commande du vieillissement.
La restriction calorique, qui augmente la durée de vie chez tous les êtres vivants, active une protéine appelée AMPK (AMP-activated protein kinase). Elle réagit à une situation de rareté des apports nutritionnels et place la cellule dans un faible niveau de consommation d’énergie.
Des chercheurs ont travaillé sur le vers Ceanorhabditis elegans pour comprendre comment agit cette enzyme.
Ils ont découvert que AMPK agit sur la molécule CRTC-1 qu’elle désactive par phosphorylation. En supprimant CRTC-1 chez des vers, ils ont augmenté leur durée de vie de 40%.
Ils ont également pu préciser que la calcineurine, une enzyme déjà connue pour son rôle dans le vieillissement, agissait de façon inverse en éliminant le groupement phosphoryl sur la molécule CRTC-1 et en maintenant ainsi son activité.
Cette voie métabolique liée à la protéine CRTC-1 peut ainsi être comparée à un bouton de commande qui permet d’agir sur le vieillissement, ralenti par AMPK et maintenu par la calcineurine.
CRTC-1 pourrait influer sur le facteur de transcription CREB intervenant sur la régulation des gènes. CREB agit sur différents processus physiologiques comme la régulation de l'homéostasie énergétique, la mémoire et la plasticité synaptique, le cancer... On constate que la suppression de la molécule équivalente à CREB chez Ceanorhabditis elegans augmente sa durée de vie. CRTC-1 pourrait intervenir en régulant l’activité de ce facteur de transcription au niveau de cibles impliqués dans le vieillissement.
Ces résultats sont intéressants pour l’homme car cette voie métabolique a été conservée au cours de l’évolution. Ainsi, des molécules équivalentes au CRTC-1 et activées par AMPK sont présentes chez de nombreuses espèces animales dont les mammifères.
On a observé que des substances comme le resvératrol, largement évoqué pour lutter contre le vieillissement, ou la métformine, utilisée contre le diabète de type II, augmentent l’activité d’AMPK, au même titre que la restriction calorique. La recherche s’intéresse donc à présent à la mise au point de substances capables de stimuler AMPK et d’obtenir des gains de longévité comparables à ceux observés dans les régimes de restriction calorique, mais sans les contraintes ni les effets négatifs.
Référence :
Lifespan extension induced by AMPK and calcineurin is mediated by CRTC-1 and CREB
William Mair, Ianessa Morantte, Ana P. C. Rodrigues, Gerard Manning, Marc Montminy, Reuben J. Shaw, Andrew Dillin.
Nature, février 2011, vol. 470 (no 7334): p. 404-8.
27 avril 2011
La pratique de la marche permet d’améliorer la mémoire.
L'hippocampe est un composant essentiel du cerveau impliqué dans la mémoire et la navigation spatiale. C’est une structure paire comprenant une unité dans l’hémisphère gauche et son symétrique dans l’hémisphère droit.
Cette structure s’atrophie avec l’âge, la diminution de volume pouvant atteindre 1 à 2% par an. Des chercheurs ont montré que des exercices cardio-vasculaires même légers peuvent inverser cette atrophie.
Pour cela, ils ont étudié l’évolution de cette structure avec l’âge sur un échantillon de 120 personnes âgées de 55 à 80 ans. La moitié des participants ont pratiqué la marche à pied pendant un an à raison de trois séances de marche de 40 minutes par semaine. L’autre moitié, servant de groupe de contrôle, à réalisé des exercices d’étirement musculaire et d’altères.
Sur l’échantillon ayant pratiqué un programme de marche, on a observé en moyenne une augmentation de volume de 2,12 % de l’hippocampe gauche et 1,97 % du droit.
Sur la même période, le groupe de contrôle subissait une diminution de volume de 1,40 % pour l’hippocampe gauche et 1,43 % pour le droit, résultats cohérents avec les observations déjà connues.
Parallèlement à l’augmentation du volume de l’hippocampe observée chez le groupe des marcheurs, celui-ci a réalisé de meilleures performances à des tests de mémoire spatiale réalisés au terme de l’étude.
Ces résultats montrent que chez la personne âgée, l’hippocampe demeure une structure malléable dont la dégradation peut être compensée par une activité physique appropriée, avec un impact positif probable sur la mémoire spatiale.
Référence :
Exercise training increases size of hippocampus and improves memory
Kirk I. Erickson, Michelle W. Voss, Ruchika Shaurya Prakash, Chandramallika Basak, Amanda Szabo, Laura Chaddock, Jennifer S. Kim, Susie Heo, Heloisa Alves, Siobhan M. White, Thomas R. Wojcicki, Emily Mailey, Victoria J. Vieira, Stephen A. Martin, Brandt D. Pence, Jeffrey A. Woods, Edward McAuley, Arthur F. Kramer.
The Proceedings of the National Academy of Sciences Online of the United State of America, Février 2011, vol. 108 (no 7): p. 3017-22.
23 mars 2011
Le pyruvate déclencherait un phénomène hormétique mimant les effets de la restriction calorique.
(CC-sa-by Bob Goldstein, UNC Chapel Hill)
La restriction calorique (diminution des calories absorbées en évitant toute carence alimentaire) permet d’augmenter de façon significative la durée de vie chez tous les êtres vivants étudiés.
Des chercheurs ont travaillé sur le vers Caenorhabditis elegans afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans ce phénomène. Ils ont observé des vers alimentés ad-libidum (sans restrictions) mais présentant une mutation du gène slcf-1. Ils ont constaté un allongement de leur durée de vie de 40%, reproduisant les effets obtenus par la restriction calorique.
Le gène slcf-1 code pour la protéine de transport membranaire slcf-1 située dans les cellules intestinales. Son inhibition pourrait limiter l’absoption de nutriments et jouer le même rôle que la restriction calorique.
Dans le cas d’une mutation du gène slcf-1 comme dans celui d’une restriction calorique, on constate une baisse significative des lipides (cholestérol, triglycérides, acides gras saturés et insaturés), probablement due à une augmentation du catabolisme des lipides dans la production d’énergie. On observe parallèlement une élévation importante du niveau de pyruvate.
Celle-ci entraine une augmentation du métabolisme du pyruvate dans les mitchondries, à l’origine d’une augmentation des ROS ou espèces réactives de l’oxygène, des substances oxydantes réactives agressives pour la cellule.
Ces ROS ’un stress oxydatif modéré engendrant une réaction hormétique : la cellule mettrait en place des mécanismes de défense préservant son fonctionnement, et augmentant sa durée de vie ainsi que celle de tout l’individu.
Il reste à savoir si l’absorption directe de pyruvate par un animal permet d’obtenir les mêmes effets en terme d'allongement de vie que ceux constatés chez les vers mutants ou par restriction calorique. Des vers sauvages (non mutants) nourrit avec du pyruvate ont vu leur durée de vie augmenter de 14%. Il sera particulièrement intéressant de tester l’impact d’un apport en pyruvate chez des animaux plus évolués, en particulier des mammifères.
Référence :
Laurent Mouchiroud, Laurent Molin, Prasad Kasturi, Mohamed N. Triba, Marc Emmanuel Dumas, Marieangela C. Wilson, Andrew P. Halestrap, Damien Roussel, Ingrid Masse, Nicolas Dallière, Laurent Ségalat, Marc Billaud, Florence Solari.
Aging Cell, février 2011, vol. 10 (no 1): p. 39-54.
25 février 2011
Les oxydants pourraient exercer un rôle positif contre le vieillissement.
Les radicaux libres sont des éléments chimiques possédant un électron célibataire sur la couche externe, qu’ils cherchent à apparier en capturant un électron sur un autre atome. Ce sont donc des éléments oxydants, généralement très réactifs. Ils sont à l'origine d'une des principales théories pour expliquer la sénescence : la théorie radicalaire du vieillissement. Selon cette théorie, la production de radicaux libres au cours de la vie provoque dans les cellules des dégâts qui s’accumulent et sont responsables des dégradations liées à l'âge.
Des chercheurs ont mené des expériences dont les résultats remettent en cause la théorie radicalaire du vieillissement.
Dans la cellule, les mitochondries sont le siège principal de production de radicaux libres, en particulier d’anions superoxyde O2.- qui engendrent d’autres espèces réactives de l’oxygène (ROS). Les chercheurs ont utilisé des vers Caenorhabditis elegans ayant subi une mutation des gènes nuo-6 et isp-1, codant pour des sous-unités des complexes I et III impliqués dans la chaîne repiratoire mitochondriale. Ces mutations sont responsables d'une augmentation importante de la quantité d’anions superoxydes. Contrairement à ce que laisse présager la théorie radicalaire du vieillissement, la concentration plus élevée en oxydants superoxydes s'est accompagnée d'un allongement très significatif de la longévité des vers (durée de vie moyenne : plus 80% pour les deux souches ; durée de vie maximales : plus 69% pour la souche nuo-6 et plus 83% pour la souche isp-1).
En ajoutant du N-acetyl-cysteine ou NAC,
antioxydant qui dimiminue la quantité de superoxydes, on
réduit fortement le gain de longévité obtenu chez les
souches mutantes. L’utilisation d’un autre antioxydant, la
vitamine C, donne des résultats allant dans le même sens.
En ajoutant à des souches C. Elegans sauvages du paraquat,
oxydant qui induit la génération de superoxyde, on obtient
le même type de résultats en terme d’allongement de la
longévité qu’avec les souches mutantes (durée de vie moyenne :
plus 58% ; durée de vie maximale : plus 48%). En ajoutant ce même paraquat
aux souches mutantes nuo-6 et isp-1, il n’y a pas d’augmentation
supplémentaire de durée de vie par rapport à celle déjà constatée, ce qui
semble indiquer que la paraquat agit sur les mêmes mécanismes que ceux liés à
l’augmentation de la quantité de superoxydes.
Ce faisceau de résultats tend à montrer que l’augmentation de la
quantité de superoxydes est à la fois nécessaire et suffisante pour expliquer
cette augmentation de la durée de vie obtenue avec les souches de vers
mutantes.
L’augmentation de la quantité de
superoxydes activerait, peut-être en impactant des protéines dans la
mitochondrie, une voie de signalisation intracellulaire qui modifierait
l’expression des gènes, déclenchant des mécanismes de
protection et réparation de la cellule.
Selon les auteurs, cette augmentation des superoxydes, et les mécanismes de
protection qui en découlent, seraient provoqués par les dégâts de
diverses natures s’accumulant au cours du vieillissement dans la
cellule. Les dégâts oxydatifs n’en représenteraient
d’ailleurs qu’une partie, qui pourrait être très limitée.
Ainsi, contrairement au idées exprimées par la théorie des radicaux libres,
les superoxydes, et plus généralement les ROS, ne seraient pas responsables
du vieillissement mais auraient au contraire un rôle
protecteur.
Référence :
A Mitochondrial Superoxide Signal Triggers Increased Longevity in Caenorhabditis elegans
Wen Yang, Siegfried Hekimi.
PLoS Biology, Décembre 2010, vol. 8 (no 12): e1000556.
24 janvier 2011
La méditation permettrait d’augmenter la longueur des télomères
La télomérase est une enzyme capable de maintenir ou d’augmenter la taille des télomères, qui sont des séquences d’ADN protectrices terminant les chromosomes. La diminution d’activité de la télomérase et le raccourcissement des télomères sont perçus comme des indicateurs de risques de maladies et de mauvaise santé. Les télomères se raccourcissent à chaque division cellulaire et leur taille constitue un indicateur de l’âge biologique de la cellule et de sa longévité potentielle.
Des études semblent indiquer que la longueur des télomères est influencée par la situation de stress psychologique touchant l’individu. Une équipe de chercheurs a voulu savoir si la méditation grâce à ses effets positifs sur l’état psychologique, pouvait augmenter l’activité de la télomérase.
Leur étude a réuni trente personnes qui ont pratiqué 6 heures
par jour la méditation bouddhiste durant une retraite de
trois mois. L’activité de méditation porte sur les pratiques
bouddhistes consistant d’une part à développer son
attention sur ses pensées, d’autre part à cultiver
envers autrui les quatre vertues bouddhistes, dites quatre incommensurables,
de bienveillance, compassion, joie sympathisante,
équanimité.
Deux qualités développées par la pratique de la méditation ont été prises en
considération : la pleine conscience ou attention juste,
centrée sur l’examen des sensations et pensées qui se présentent à
l’esprit, et le sentiment que sa vie a un sens.
Le développement de ces qualités, et tout particulièrement le sens à la vie,
ont permis d’augmenter le contrôle perçu (la
perception d’un individu sur sa capacité à maîtriser une situation), et
diminuer le névrosisme (propension à éprouver des émotions
négatives de type inquiétude, anxiété, colère...), deux déterminants majeurs
de l’état de stress.
Ce travail de recherche a mis en évidence un allongement des télomères chez les individus soumis à une pratique intensive de la méditation et en ayant tiré un gain psychologique significatif. En particulier le sentiment que sa vie a un sens a une corrélation très forte avec cet allongement et donc une activité accrue de la télomèrase. La longueur des télomères étant étroitement liée à la notion de longévité, l’étude laisse penser que la méditation, par le biais des bénéfices psychologiques qu’elle engendre, pourrait exercer une influence positive sur le vieillissement.
Référence :
Intensive meditation training, immune cell telomerase activity, and psychological mediators
Tonya L. Jacobs, Elissa S. Epel, Jue Lin, Elizabeth H. Blackburn, Owen M. Wolkowitz, David A. Bridwell, Anthony P. Zanesco, Stephen R. Aichele, Baljinder K. Sahdra, Katherine A. MacLean, Brandon G. King, Phillip R. Shaver, Erika L. Rosenberg, Emilio Ferrer, B. Alan Wallace, Clifford D. Saron.
Psychoneuroendocrinology, 2011, 36(5):664-81.
06 janvier 2011
Le rallongement des télomères a permis d’inverser le processus de vieillissement chez la souris
Les télomères sont des séquences d’ADN répétitives situées à l’extrémité des chromosomes. Il s’agit d’une zone fragile dont elles assurent la protection. De plus, le mécanisme de réplication de l’ADN ne permet pas de recopier les bases en fin de chromosome. Le télomère n’étant pas une région codante, cette perte d’ADN ne se traduit pas par des pertes d’information. Néanmoins, quand le télomère est trop court, il n’assure plus sa fonction de protection, l’ADN est perçu comme corrompu, et la cellule entre dans une phase de sénescence. Chaque division cellulaire entraîne le raccourcissement du télomère qui peut alors jouer le rôle d’une horloge biologique, conduisant au vieillissement de la cellule et des organes concernés. Les cellules possèdent une enzyme, la télomérase qui est capable de rallonger les télomères. Elle est en particulier active dans les types de cellules se divisant de façon soutenue (cellules souches...).
Les chercheurs ont utilisé une lignée de souris ayant une télomérase déficiente entrainant des télomères courts dysfonctionnels, mais dont la télomérase peut être réactivée sous l’action d’une substance chimique (la 4-hydroxytamoxifen ou 4-OHT), permettant un accroissement des télomères.
Avant traitement par la 4-OVH, les souris présentent des signes dégénératifs assimilables à un vieillissement accéléré comme une atrophie des tissus ou des mécanismes de réparation moins performants, et leur espérance de vie chute de trois ans à six mois. Après réactivation de la télomérase et donc rallongement des télomères, on constate une diminution des signaux d’endommagement de l’ADN et une reprise de la prolifération cellulaire. Le vieillissement des organes comme la rate ou les intestins s’inverse et les souris retrouvent un état physiologique en correspondance avec leur âge.
Le raccourcissement des télomères est un phénomène qui accompagne le vieillissement chez l’être humain. Le caractère réversible des modifications liées au raccourcissement des télomères rend prometteur les études visant à rétablir leur intégrité.
Référence :
Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase-deficient mice
Mariela Jaskelioff, Florian L. Muller, Ji-Hye Paik, Emily Thomas, Shan Jiang, Andrew C. Adams, Ergun Sahin, Maria Kost-Alimova, Alexei Protopopov, Juan Cadiñanos, James W. Horner, Eleftheria Maratos-Flier, Ronald A. DePinho.
Nature, janvier 2011, vol. 469 (no 7328), p. 102-106.
21 décembre 2010
La restriction calorique et l’exercice physique agissent sur la qualité des liaisons neuromusculaires
1. fibre nerveuse 2. fibre musculaire
3. jonction 4. myofibrille
(CC-sa-by Dake)
Les liaisons neuromusculaires sont des zones de contact entre une fibre nerveuse et une fibre musculaire par lesquelles l’ordre se transmet du nerf au muscle. La qualité des jonctions neuromusculaires tend à se dégrader avec le vieillissement. En particulier les terminaisons nerveuses se rétrécissent et épousent de moins en moins bien les récepteurs cellulaires.
Des chercheurs de Harvard ont étudié l’évolution avec l’âge des liaisons neuromusculaires chez des souris soumises à une restriction calorique ou à des exercices physiques. Chez les souris ayant suivi un régime de restriction calorique durant toute leur vie, les liaisons n’ont pas montré la dégradation importante habituellement constatée chez les individus vieillissant. Chez les animaux âgés pratiquant une activité physique pendant un mois, la dégradation s’est partiellement réduite.
Différents aspects restent à approfondir. En particulier, il ne s’agit pas aujourd’hui de comparer les deux traitements car les protocoles notamment les durées sont très différents. Par ailleurs, l’étude a essentiellement porté sur les modifications structurelles et n’a pas vérifié qu’elles se traduisent par des améliorations fonctionnelles.
Les effets bénéfiques de la restriction calorique et des exercices physiques sur le vieillissement sont souvent évoqués. Cette étude met en évidence des changements physiologiques concrets apportés par ces pratiques et susceptibles d’en expliquer des effets positifs constatés.
Référence :
Gregorio Valdez, Juan C. Tapia, Hyuno Kang, Gregory D. Clemenson Jr., F. H. Gage, Jeff W. Lichtmana, Joshua R. Sanes.
Proceedings of the National Academy of Sciences, août 2010, vol. 107 (no 33), p. 14863-14868.
17 décembre 2010
Les ions Skulachev, antioxydants des mitochondries, comme futur médicament contre le vieillissement
L’accumulation de résidus oxydants
(ROS) dans les mitochondries pourraient être une des
principales causes du déclin physiologique lié au vieillissement.
Des travaux menés par le professeur Vladimir Skoulatchev ont permis de
synthétiser des composés capables de pénétrer à l’intérieur des
mitochondries et d’exercer une activité antioxydante.
Ces composés, appelés ions Skulachev ou SkQs, comporte un
cation triphénylphosphonium chargé de pénétrer dans la mitochondrie, auquel
on a attaché une plastoquinone qui exerce l’action antioxydante.
Ce type de substances a déjà été testé avec succès sous forme
de gouttes oculaires sur des animaux atteints de troubles
importants de la vue dus à des maladies liées au vieillissement (cataracte,
rétinopathies...). Ainsi des tests ont permis de restaurer la vision de 67
animaux sur 89 (chiens, chats, chevaux) devenus aveugles suite à une
rétinopathie.
Des effets bénéfiques ont été rapportés sur d’autres fonctions : baisse
de l’arythmie provoquée par H2O2 ou ischémie sur des coeurs isolés,
réduction de la partie endommagée par des infarctus du myocarde provoqués
expérimentalement, prévention de la mort d’animaux due à une
ischémie...
De façon générale, on a observé des signes positifs sur 27 critères
de vieillissement allant du blanchissement des cheveux au
vieillissement du système sanguin.
Chez des animaux traités avec ces composés SkQs, on n’a observé qu’une légère augmentation de la durée de vie maximale, mais une augmentation de la durée de vie moyenne due à une mortalité réduite en particulier chez les animaux d’âge moyen. Jusqu’à leur mort, les animaux sont restés actifs et ont montré peu des signes habituellement liés au vieillissement.
Le laboratoire du professeur Skulachev a créé la société Mitotech, travaillant dans le champ des nanotechnologies médicales, afin d’exploiter les ions Skulachev. Cette société espère mettre sur le marché en 2013 des médicaments ophtalmologiques et en 2016 des médicaments systémiques destinés à lutter plus globalement contre le vieillissement..
Références :
Many hopeful about Russian scientist’s anti-aging drug
rt.com, septembre 2010.
Mitochondria-Targeted Plastoquinone Derivatives as Tools to Interrupt Execution of the Aging Program
Vladimir P. Skulachev et al.
Biochemistry (Moscow), décembre 2008, Vol. 73 (no 12), p. 1273-1342.
8 décembre 2010
Phase d’élimination des protéines oxydées au cours du temps dans des ovocytes
Le stress oxydatif est à l’origine de la carbonylation des protéines, une réaction irréversible. La quantité de protéines carbonylées augmente avec le vieillissement.
La mise au point d’une technique utilisant un marqueur immunofluorescent a permis de suivre la présence de ces protéines carbonylées. Ce suivi a été réalisé sur les ovocytes du vers Caenorhabditis elegans. Il s’y accumule une quantité importante de protéines carbonylée. Puis au cours de la maturation des ovocytes, un processus d’élimination des protéines carbonylées s’opère brutalement sous l’action des protéasomes, complexes enzymatiques chargés de dégrader les protéines anormales.
Cette expérience met en évidence l’existence de mécanismes actifs de nettoyage cellulaire, qui supprime les protéines dénaturées apparaissant avec le temps suite aux dégâts oxydatifs. Les résultats obtenus pourraient s’étendre aux mammifères.
Référence :
Carbonylated proteins are eliminated during reproduction in C. elegans
Jérôme Goudeau, Hugo Aguilaniu.
Aging Cell, décembre 2010, Vol. 9 (no 6), p. 991-1003.
27 novembre 2010
Des greffes de cellules souches contre l’atrophie musculaire liée à l’âge
Les cellules souches du muscle squelettique, ou cellules satellites, sont disposées le long des fibres musculaires. Elles assurent le développement, la maintenance et la réparation des muscles. Pour cela, elles se mettre à proliférer, puis fusionner avec les fibres musculaires existantes ou en former de nouvelles. Cette capacité de régénération diminue avec l’âge, entraînant un moindre renouvellement du muscle et son atrophie.
On a prélevé chez des jeunes souris de trois mois des cellules souches musculaires puis, après une brève mise en culture, on a greffé entre 10 et 50 de ces cellules dans des muscles blessés d’autres souris du même âge.
Ces transplantations ont provoqué un renforcement important des muscles traités dû à un développement des cellules musculaires à la fois en masse (+50%) et en longueur (+140%). Ce phénomène de renforcement musculaire a perduré toute la vie de la souris. Le muscle n’a donc pas subi l’atrophie accompagnant d’ordinaire le vieillissement, grâce au maintien d’une grande capacité régénérative chez les cellules souches du donneur.
Ces résultats pourraient s’avérer très utiles pour lutter contre l’affaiblissement musculaire qui accompagne le vieilllissement. Mais de nombreux aspects restent à approfondir : les résultats de cette expérience doivent être confirmés chez l’homme ; le phénomène de renforcement musculaire ne se produit pas sur des muscles sains ; il serait enfin intéressant d’isoler des molécules recréant chez les cellules souches endogènes le comportement des cellules souches transplantées, afin d’éviter les traitements liés à la greffe.
Référence :
Prevention of Muscle Aging by Myofiber-Associated Satellite Cell Transplantation
John K. Hall, Glen B. Banks, Jeffrey S. Chamberlain, Bradley B. Olwin.
Science Translational Medicine, novembre 2010, Vol. 2 (no 57), p. 57ra83.
25 octobre 2010
Les légumes riches en lutéoline intéressants pour préserver la mémoire
(Auteur: Grzegorz Wicher)
Les cellules microgliales représentent
environ 15% des cellules du cerveau où elles remplissent une fonction de
protection en éliminant les déchets et les agents infectieux.
Lorsqu’elles sont activées, les cellules microgliales secrètent
différentes substances cytotoxiques, dont les cytokines, à
l’origine de réactions inflammatoires et pouvant endommager les
neurones.
Avec l’âges, les cellules microgliales ont tendance à libérer des
quantités excessives de cytokines. Il en résulte des réactions inflammatoires
importantes qui semblent engendrer une diminution des peformances
cognitives du cerveau.
Les chercheurs ont isolé une substance, la lutéoline (3′,4′,5,7-tetrahydroxyflavone), capable d’inhiber la production de cytokine par la microglie et de limiter la destruction des neurones. La lutéoline est une flavone présente dans des aliments comme les feuilles de céleri et le persil, mais aussi le poivron vert, l’artichauts, le broccoli, le basilic, le thym, la menthe poivrée, la camomille...
Ils ont aussi réalisé des expériences sur des souris agées en ajoutant à leur alimentation de la lutéoline. Ils les ont ensuite soumises à des tests mettant à l’epreuve leur mémoire et leur capacité d’apprentissage. Ils ont constaté que leurs performances se rapprochaient des animaux jeunes, contrairement aux souris agées témoins. Les quantités de cytokines inflammatoires présentes dans la région de l’hyppocampe, zone du cerveau importante pour la mémoire, ont également été étudiées. Là encore, les animaux agés supplémentés en lutéolines présentaient des résultats qui s’approchaient de ceux des jeunes souris. La lutéoline n’avait pas d’impact sur les performances des animaux jeunes.
Il reste à vérifier si ces résultats sont transposables à l’homme. Il serait alors être intéressant, lorsqu’on avance en âge consommer des aliments riches en lutéoline afin de protéger les fonctions cognitives du cerveau.
Référence :
Luteolin Inhibits Microglia and Alters Hippocampal-Dependent Spatial Working Memory in Aged Mice
Saebyeol Jang, Ryan N. Dilger, Rodney W. Johnson.
Journal of Nutrition, octobre 2010, vol. 140(no10), 1892-1898.
27 septembre 2010
Un acide biliaire, le LCA, augmente fortement la durée de vie de la levure
Des chercheurs ont testé 19000 petites molécules sur leur capacité à augmenter la durée de vie de la levure. Ils ont mis en évidence un acide biliaire, l’acide lithocholique (LCA), qui a permis d’augmenter fortement la durée de vie chronologique de la levure (sa longévité dans une phase stationnaire, sans division).
L’étude a montré que le LCA agit selon deux mécanismes
distincts.
Dans le premier, l’acide biliaire agit sur des voies métaboliques du
vieillissement indépendantes de la quantité de calories disponibles. Ces
voies sont appelées constitutives ou ménagères et interviennent dans les
fonctions cellulaires de base.
Dans le deuxième mécanisme, le LCA agit sur des voie métaboliques étroitement
liées à la diponibilité en calories et nutriments. Elle intervient en
particulier sur la voie cAMP/PKA (cAMP/protein kinase A) en permettant
d’activer le potentiel anti-vieillissement du PKA hors conditions de
restriction calorique (voir aussi ref.1).
La levure constitue un modèle très intéressant pour
l’étude du vieillissement chez les organismes plus évolués, de
nombreuse voies métaboliques ayant été conservées au cours de
l’évolution.
Par ailleurs, des études antérieures ont déjà montré l’implication des
acides biliaires dans le vieillissement chez les mammifères. Ainsi une souche
de souris mutante possédant une longue durée de vie montrait un niveau élevé
d’acide biliaire et une transcription plus élevée de gènes de
détoxification. Une souche de souris sauvages, à laquelle on avait administré
un acide biliaire par le biais de l’alimentation, montrait cette même
augmentation d’activité.
Il reste donc à préciser dans quelle mesure la capacité du LCA à augmenter la durée de vie de la levure pourrait concerner l’être humain. Le grand intérêt de cette molécule réside dans son aptitude à agir sur le vieillissement indépendemment d’un contexte de restriction alimentaire.
Référence :
Chemical genetic screen identifies lithocholic acid as an anti-aging compound that extends yeast chronological life span in a TOR independent manner, by modulating housekeeping longevity assurance processes
Alexander A. Goldberg, Vincent R. Richard, Pavlo Kyryakov, Simon D. Bourque, Adam Beach, Michelle T. Burstein, Anastasia Glebov, Olivia Koupaki, Tatiana Boukh-Viner, Christopher Gregg, Mylène Juneau, Ann M. English, David Y. Thomas, Vladimir I. Titorenko.
Aging, juillet 2010, vol. 2 (n°7), 393-414.
24 août 2010
Les fruits rouges pour lutter contre le vieillissement du cerveau
Le fonctionnement cérébral génère des résidus biochimiques (débris cellulaires, lipides, cellules mortes...). Ces résidus peuvent être éliminés par les cellules microgliales, spécifiques du cerveau et de la moelle épinière. Le bon fonctionnement de ces cellules, et plus généralement la capacité du cerveau à éliminer les déchets, diminue avec l’âge. En apportant des extraits de baies à des cultures de cellules de cerveau de souris, Shibu Poulose a constaté une augmentation de leur capacité à éliminer les déchets.
Cette étude fait suite à d’autre travaux menés par l’auteur portant sur des rats dont l’alimentation avait été enrichi avec 2% d’extraits de fruits rouges riches en antioxydants. Ces animaux montraient une inversion du déclin liés à l’âges des fonctions nerveuses et comportementales comme la mémoire ou la capacité d’apprentissage.
L’étude présente laissent penser que la consommation de fruits rouges riches en polyphénols (fraises, myrtilles, baies d'açaï...) pourrait améliorer les capacités cérébrales en agissant sur les mécanismes d’entretien du cerveau.
Référence :
D’après une étude présentée au Meeting National de l’American Chemical Society le 23 juillet 2010
par Shibu Poulose,
Jean Mayer Human Nutrition Research Center on Aging (HNRCA) in Boston, Agricultural Research Service (ARS), United States Department of Agriculture (USDA).
09 juillet 2010
Des signatures génétiques caractérisant les supercentenaires
Des chercheurs ont tenté de mettre en évidence des signatures génétiques traduisant une forte probabilité d’atteindre un âge très avancé.
La plus grande partie des variations génétiques dans l’espèce humaine correspond à un changement d’une seule paire de bases dans une séquence d’ADN. Cette variation s’appelle polymorphisme nucléotidique simple ou SNP.
Les chercheurs ont ainsi étudié le génome de plus de 1000 supercentenaires dépassant 110 ans, et celui d’un groupe de contrôle comprenant environ 1200 individus. Ils ont déterminé 150 SNPs capables de prévoire avec une pertinence de 77% l’appartenance ou non des différentes personnes de l’étude au groupe des grands centenaires, sans connaissance d’aucun autre facteur de risque.
Ils ont défini 19 groupes correspondant à une combinaison différente de ces SNPs. Ces groupes sont corrélés à des différences dans la survenue et dans l’âge de survenue de maladies comme la démence, l’hypertension, les maladie cardio-vasculaires.
Cette étude met en évidence l’importance des gènes pour devenir supercentenaire. Les différentes signatures génétiques montrent la complexité génétique sous-jacente. L’étude apporte un nouvel outil et ouvre des pistes de recherche pour mieux comprendre les bases génétiques de la grande longévité.
Dore et déjà, l’équipe de recherche prévoit de publier sur internet la liste des variations génétiques mises en évidence, accompagnées d’explications. Ces données pourront permettre aux personnes ayant fait séquencer leur code génétique de savoir si elles ont un profil génétique correspondant à une grande longévité selon les critères de cette étude.
Une meilleure compréhension de ce modèle et de ses implications semble toutefois indispensable avant d’envisager de réelles applications visant la population.
Référence :
Genetic Signatures of Exceptional Longevity in Humans.
Paola Sebastiani, Nadia Solovieff, Annibale Puca, Stephen W. Hartley, Efthymia Melista, Stacy Andersen, Daniel A. Dworkis, Jemma B. Wilk, Richard H. Myers, Martin H. Steinberg, Monty Montano, Clinton T. Baldwin, Thomas T. Perls.
Science, publié en ligne le 1er juillet 2010, DOI: 10.1126/science.1190532.