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Des scientifiques allemands révèlent le grand secret de la jeunesse éternelle


Qu'est-ce qui nous fait vieillir? - Le secret de la jeunesse
Des chercheurs de l'Institut de biologie moléculaire (IMB) de Mayence ont fait une percée dans la recherche sur le processus de vieillissement. Les scientifiques ont pu démontrer que les facteurs génétiques peuvent ralentir le vieillissement. Cependant, ces facteurs accélèrent le processus à un âge avancé.

Dans le nématode de l'espèce Caenorhabditis elegans, Dr. Holger Richly et ses collègues ont découvert des facteurs génétiques qui ralentissent le vieillissement chez le jeune animal mais l'accélèrent à un âge avancé. Étonnamment, les gènes identifiés contrôlent le processus intracellulaire de l'autophagie, qui décompose les composants cellulaires qui ne sont plus fonctionnels et dont on pense qu'ils ont des propriétés générales de promotion de la santé. Les résultats de la recherche ont été récemment publiés dans la revue scientifique «Genes & Development» et fournissent des premières indications sur la façon dont le processus de vieillissement est apparu comme un sous-produit inévitable de l'évolution.

Dans leur publication, les scientifiques montrent que la durée de vie est prolongée lorsque le processus d'autophagie chez les animaux plus âgés est régulé à la baisse, ce qui conduit au maintien de cellules nerveuses saines et généralement à une amélioration de la santé. Ces nouvelles découvertes pourraient également être importantes pour le traitement des maladies neurodégénératives telles que la chorée d'Alzheimer, de Parkinson et de Huntington, dans lesquelles le processus d'autophagie joue également un rôle.

Chaque être humain et presque toutes les espèces de notre planète vieillit. Cependant, la question est: pourquoi? Selon la théorie de l'évolution de Charles Darwin, la sélection naturelle signifie que les créatures qui s'adaptent de manière optimale à un habitat ont de plus grandes chances de survie et transmettent leurs gènes aux générations futures. Plus les propriétés de certains gènes favorisent la reproduction avec succès, plus il en sera sélectionné pour ces gènes. Sur cette base, George C. Williams a développé une pléiotropie antagoniste (AP) en 1957, une hypothèse du vieillissement selon laquelle l'évolution sélectionne des gènes bénéfiques à l'adolescence et à la reproduction, mais qui ont des effets négatifs dans la vieillesse. Bien que cette théorie soit soutenue par les mathématiques, il y a eu peu de preuves expérimentales à ce jour que les gènes se comportent selon cette hypothèse.

Dans leur publication «L'inhibition neuronale du complexe de nucléation de l'autophagie prolonge la durée de vie chez C. elegans post-reproductif», Dr. Holger Richly et son laboratoire de l'IMB de Mayence ont montré que de nombreux gènes présentent un comportement AP et accélèrent ainsi considérablement le processus de vieillissement. Bien que l'équipe de recherche ait examiné seulement une fraction du génome de Caenorhabditis elegans avec 800 gènes sur environ 20 000, les scientifiques ont pu trouver un nombre très remarquable de 30 gènes qui se comportent selon la théorie AP. «Si l'on considère que nous n'avons testé que 4% de tous les gènes de vers sur notre écran, nous pouvons supposer que de nombreux autres gènes AP peuvent être identifiés», a déclaré Jonathan Byrne, un ancien doctorant du Dr. Holger Richly au FMI et l'un des deux principaux auteurs de l'étude.

«La preuve que le vieillissement est motivé par l'évolution n'a pas été la seule surprise de nos recherches», a ajouté Thomas Wilhelm, co-auteur principal de la publication. "Ce qui nous a le plus surpris, c'est la connaissance des processus biologiques fondamentaux dans lesquels les gènes identifiés sont impliqués." Les scientifiques ont découvert que l'autophagie, qui est un processus de recyclage cellulaire essentiel qui est normalement nécessaire pour maintenir les fonctions vitales et la longévité, montre un comportement AP très fort. "À ce stade, notre recherche est devenue vraiment fascinante", a déclaré le Dr. Holger Richly, chef de groupe de recherche à l'IMB et chef de projet de cette étude. Le processus d'autophagie est connu pour fonctionner de moins en moins avec l'âge, mais les auteurs de l'étude montrent qu'il est complètement inopérant et même nocif chez les vers plus âgés. Les biologistes moléculaires ont pu montrer que la régulation à la baisse des gènes clés qui initient le processus d'autophagie conduit à une augmentation spectaculaire de la durée de vie.

"Ces résultats devraient nous faire réfléchir et nous conduire à revoir de manière critique nos théories sur l'autophagie", conclut le Dr. Holger Richly explique: «Jusqu'à présent, l'autophagie a presque toujours été considérée comme bénéfique, même si elle ne fonctionne guère. En revanche, nous montrons les conséquences graves et négatives qui peuvent survenir lorsque l'autophagie s'effondre progressivement tard dans la vie, et qu'il vaudrait probablement mieux éviter l'autophagie à un âge avancé. C'est une pléiotropie antagoniste classique: chez les jeunes vers, l'autophagie fonctionne parfaitement et est essentielle pour le développement du vivant, mais après la reproduction, elle devient défectueuse et fait vieillir les animaux.

Dans le cadre de leurs recherches, Richly et son équipe ont réussi à relier l'origine du phénotype de vieillissement à un tissu spécifique, les neurones. La désactivation de l'autophagie dans les cellules nerveuses des vieux vers a non seulement prolongé la durée de vie, mais a également considérablement amélioré la santé animale. «C'est à peu près la même chose que si nous prenions un médicament à la moitié de notre vie qui nous aiderait à rester en forme, jeunes et à vivre plus longtemps. Cela doit être quelque chose comme ça pour les vers », dit Thomas Wilhelm. «Nous ne désactivons l'autophagie que dans un seul tissu et il y a un changement chez tout l'animal. Les neurones des vers traités sont en meilleure santé et nous pensons que c'est la raison pour laquelle le reste du corps et surtout les muscles restent en bonne santé. L'essentiel est que la durée de vie est prolongée de 50%. »

Bien que les auteurs ne sachent pas encore exactement quel mécanisme maintient les neurones en bonne santé, les résultats de l'étude pourraient fournir des indices importants. «Il existe de nombreux troubles neuronaux associés à une autophagie dysfonctionnelle, comme la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington. Il serait possible que les gènes d'autophagie identifiés dans notre étude ouvrent de nouvelles options thérapeutiques », a déclaré Wilhelm. Bien que de tels traitements semblent encore loin pour le moment, la possibilité que les nouvelles découvertes puissent être transférées aux humains est prometteuse.

Publication:
Wilhelm T, Byrne J, Medina R, Kolundzic E, Geisinger J, Hajduskova M, Tursun B et Richly H (2017). L'inhibition neuronale du complexe de nucléation de l'autophagie prolonge la durée de vie chez C. elegans post-reproductif. Genes Dev.31, (15),
DOI: 10.1101 / gad.301648.117

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