Il est bien connu qu’un apport calorique limité améliore la santé et augmente l’espérance de vie, mais la manière dont cela se produit reste un mystère, notamment en ce qui concerne la protection du cerveau. Les scientifiques de Buck, autour de Kenneth Wilson, Ph.D., post-doctorant de Buck et premier auteur de l’étude, ont mis en évidence un rôle pour un gène appelé OXR1, nécessaire à l’allongement de la durée de vie en cas de restriction alimentaire, et essentiel pour un vieillissement sain du cerveau. Les résultats de la recherche ont été publiés dans Nature Communications.
Pourquoi différentes personnes réagissent différemment à un régime
En outre, l’équipe a mis en évidence un mécanisme cellulaire détaillé sur la manière dont une alimentation restreinte peut retarder le vieillissement et ralentir la progression des maladies neurodégénératives. Le travail, réalisé sur des mouches des fruits et des cellules humaines, identifie également des cibles thérapeutiques potentielles pour ralentir le vieillissement et les maladies neurodégénératives liées à l’âge. Les chercheurs ont trouvé une réponse spécifique aux neurones qui transmet l’effet neuroprotecteur d’une alimentation restreinte. Selon le professeur Buck Pankaj Kapahi , Ph.D., co-auteur de l’étude, des stratégies telles que le jeûne intermittent ou la restriction calorique, qui limitent l’apport en nutriments, peuvent augmenter la concentration de ce gène afin de conférer son effet protecteur. Ce gène est un facteur important de la résistance du cerveau, qui protège contre le vieillissement et les maladies neurologiques.
Les membres de l’équipe ont déjà mis en évidence des mécanismes permettant d’améliorer l’espérance de vie et la durée de vie en bonne santé en limitant l’alimentation, mais la réponse à une réduction de l’apport calorique varie tellement d’une personne à l’autre et d’un tissu à l’autre que de nombreux processus non encore découverts sont en jeu. Ce projet a été lancé pour comprendre pourquoi différentes personnes réagissent différemment à un régime.
L’équipe a commencé par étudier environ 200 souches de mouches ayant des origines génétiques différentes. Les mouches ont été élevées avec deux régimes différents, soit un régime normal, soit un régime restreint qui ne représentait que 10% du régime normal. Les chercheurs ont identifié cinq gènes présentant des variantes spécifiques qui affectaient considérablement la longévité en cas de régime restreint. Deux de ces gènes avaient des équivalents en génétique humaine. L’équipe a choisi un gène pour l’étudier en profondeur : la “moutarde”(mtd) chez les mouches des fruits et la ” résistance à l’oxydation 1“(OXR1) chez les humains et les souris. Ce gène protège les cellules contre les dommages oxydatifs, mais le mécanisme par lequel il fonctionne n’était pas clair. La perte d’OXR1 chez l’homme entraîne de graves déficiences neurologiques et une mort prématurée. Chez la souris, un supplément d’OXR1 améliore la survie dans un modèle de sclérose latérale amyotrophique (SLA).
Lien entre le vieillissement cérébral, la neurodégénérescence et l’espérance de vie
Afin de déterminer l’impact d’un gène actif dans les neurones sur la durée de vie générale, l’équipe a effectué une série de tests approfondis. Les scientifiques ont découvert qu’OXR1 influence un complexe appelé rétromer, un groupe de protéines nécessaires au recyclage des protéines et des lipides cellulaires. Selon les chercheurs, le rétromer est un mécanisme important dans les neurones, car il détermine le sort de toutes les protéines introduites dans la cellule. Un dysfonctionnement du rétromère a été associé à des maladies neurodégénératives liées à l’âge et protégées par une alimentation restreinte, notamment les maladies d’Alzheimer et de Parkinson.
Dans l’ensemble, leurs résultats montrent comment une alimentation restreinte ralentit le vieillissement du cerveau grâce à l’action de mtd/OXR1 sur le maintien du rétromer. Ce travail montre que la voie du rétromer, impliquée dans la réutilisation des protéines cellulaires, joue un rôle clé dans la protection des neurones lorsque les nutriments sont limités. L’équipe a découvert que mtd/OXR1 préserve la fonction de rétromer et est nécessaire à la fonction neuronale, au vieillissement sain du cerveau et à l’allongement de la durée de vie en cas de restriction alimentaire. L’alimentation influence ce gène. Selon les chercheurs, si l’on mange moins, on favorise effectivement ce mécanisme pour que les protéines soient correctement triées dans les cellules, car les cellules augmentent l’expression d’OXR1.
L’équipe a également constaté que l’augmentation de l’expression de mtd chez les mouches entraîne une vie plus longue, ce qui amène les chercheurs à penser qu’une expression excessive d’OXR1 chez l’homme pourrait contribuer à allonger la durée de vie. La prochaine étape consistera à identifier des substances spécifiques qui augmentent la concentration d’OXR1 pendant le vieillissement afin de retarder le vieillissement cérébral.