Vendredi 6 septembre 2013.- Des chercheurs de la Washington University School of Medicine de St. Louis, aux États-Unis, ont identifié le mécanisme par lequel une protéine sirtuine spécifique appelée SIRT1 agit dans le cerveau pour provoquer un retard significatif du vieillissement et une augmentation de la longévité, toutes deux associées à un régime hypocalorique.
Parmi les scientifiques, le rôle des protéines de sirtuine dans l'amélioration de la longévité a été vivement débattu par les résultats contradictoires de nombreux travaux différents. Pour sa part, le philosophe et scientifique japonais Ekiken Kaibara a décrit pour la première fois le concept de contrôle du régime alimentaire comme une méthode pour atteindre une bonne santé et la longévité en 1713. Il est décédé l'année suivante à l'âge mûr de 84 ans, un Longue vie à une personne du XVIIIe siècle.
Depuis lors, la science a démontré un lien entre un régime hypocalorique (sans malnutrition) et la longévité dans une variété de modèles animaux. Dans la nouvelle étude, Shin-ichiro Imai et ses collègues ont montré que SIRT1 demande une activité neuronale dans des zones spécifiques de l'hypothalamus cérébral, ce qui provoque des changements physiques dramatiques dans le muscle squelettique et une vigueur et une longévité accrues.
"Dans nos études sur des souris exprimant SIRT1 dans le cerveau, nous avons constaté que les structures musculaires squelettiques de vieilles souris ressemblent à des tissus musculaires jeunes", a déclaré Imai. "Les souris de 21 mois (l'équivalent de 70 années humaines) semblent aussi actives que celles de cinq mois", ajoute-t-il.
Imai et son équipe ont commencé leur recherche pour définir les moments critiques responsables du lien entre la restriction alimentaire et la longévité en sachant que la protéine SIRT1 joue un rôle dans le retard du vieillissement lorsque les calories sont limitées. Pour ce faire, ils ont analysé des souris qui avaient été génétiquement modifiées pour produire un excès de protéine SIRT1, certaines dans les tissus corporels et d'autres uniquement dans le cerveau.
"Nous avons constaté que seules les souris qui surexpriment SIRT1 dans le cerveau (appelé BRASTO) avaient une prolongation significative de la durée de vie et du retard de l'âge, tout comme les souris normales élevées dans des régimes de restriction alimentaire", a déclaré Imai, un expert en recherche sur le vieillissement et professeur aux départements de biologie et médecine du développement.
Les souris BRASTO ont démontré une prolongation significative de la vie sans subir de restriction alimentaire. En plus des changements positifs du muscle squelettique chez les souris BRASTO, les auteurs ont également observé des augmentations significatives de l'activité physique pendant la nuit, telles que la température corporelle et la consommation d'oxygène par rapport aux témoins d'âge.
Les souris se caractérisent par une plus grande activité la nuit. Les rongeurs BRASTO ont également connu un sommeil meilleur ou plus profond et, hommes et femmes, ont connu une augmentation significative de la longévité. La durée de vie moyenne des souris BRASTO de l'étude, dont les résultats sont publiés dans "Cell Metabolism", a été augmentée de 16% pour les femelles et de 9% pour les mâles.
Traduit pour les êtres humains, cela pourrait signifier 13 ou 14 ans supplémentaires pour les femmes, de sorte que leur durée de vie moyenne serait de 100 ans, et sept années supplémentaires à la vie des hommes, augmentant leur durée de vie moyenne environ 80 ans, selon Shin. De même, un retard dans la mort par cancer a été observé chez les souris BRASTO par rapport aux rongeurs témoins.
Imai a déclaré que le profil de longévité et de santé des souris BRASTO semble être le résultat d'un changement dans le début du vieillissement plutôt que du taux de vieillissement. "Ce que nous avons observé chez les souris BRASTO est un retard au début du déclin lié à l'âge, de sorte que tant que le taux de vieillissement ne change pas, le vieillissement et le risque de cancer ont été reportés", explique-t-il.
Une fois la réduction du vieillissement dans le cerveau contrôlée, l'équipe d'Imai a suivi le centre de contrôle du vieillissement qui régule deux zones de l'hypothalamus appelées noyaux hypothalamique et dorsomédial latéral. Ainsi, ils ont pu identifier les gènes spécifiques dans les zones associées à SIRT1 pour initier les signaux nerveux qui provoquent les réponses physiques et comportementales observées.
"Nous avons constaté que la surexpression de SIRT1 dans le cerveau entraîne une augmentation de la réponse cellulaire d'un récepteur appelé récepteur de l'orexine de type 2 dans les deux zones de l'hypothalamus", a déclaré le premier auteur Akiko Satoh, chercheur postdoctoral au laboratoire d'Imai., qui ajoute que l'augmentation de la réponse du récepteur de signalisation va de l'hypothalamus aux muscles squelettiques, mais le mécanisme par lequel le signal est dirigé spécifiquement vers les muscles squelettiques reste à découvrir.
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Parmi les scientifiques, le rôle des protéines de sirtuine dans l'amélioration de la longévité a été vivement débattu par les résultats contradictoires de nombreux travaux différents. Pour sa part, le philosophe et scientifique japonais Ekiken Kaibara a décrit pour la première fois le concept de contrôle du régime alimentaire comme une méthode pour atteindre une bonne santé et la longévité en 1713. Il est décédé l'année suivante à l'âge mûr de 84 ans, un Longue vie à une personne du XVIIIe siècle.
Depuis lors, la science a démontré un lien entre un régime hypocalorique (sans malnutrition) et la longévité dans une variété de modèles animaux. Dans la nouvelle étude, Shin-ichiro Imai et ses collègues ont montré que SIRT1 demande une activité neuronale dans des zones spécifiques de l'hypothalamus cérébral, ce qui provoque des changements physiques dramatiques dans le muscle squelettique et une vigueur et une longévité accrues.
"Dans nos études sur des souris exprimant SIRT1 dans le cerveau, nous avons constaté que les structures musculaires squelettiques de vieilles souris ressemblent à des tissus musculaires jeunes", a déclaré Imai. "Les souris de 21 mois (l'équivalent de 70 années humaines) semblent aussi actives que celles de cinq mois", ajoute-t-il.
Moins de calories retardent le vieillissement
Imai et son équipe ont commencé leur recherche pour définir les moments critiques responsables du lien entre la restriction alimentaire et la longévité en sachant que la protéine SIRT1 joue un rôle dans le retard du vieillissement lorsque les calories sont limitées. Pour ce faire, ils ont analysé des souris qui avaient été génétiquement modifiées pour produire un excès de protéine SIRT1, certaines dans les tissus corporels et d'autres uniquement dans le cerveau.
"Nous avons constaté que seules les souris qui surexpriment SIRT1 dans le cerveau (appelé BRASTO) avaient une prolongation significative de la durée de vie et du retard de l'âge, tout comme les souris normales élevées dans des régimes de restriction alimentaire", a déclaré Imai, un expert en recherche sur le vieillissement et professeur aux départements de biologie et médecine du développement.
Les souris BRASTO ont démontré une prolongation significative de la vie sans subir de restriction alimentaire. En plus des changements positifs du muscle squelettique chez les souris BRASTO, les auteurs ont également observé des augmentations significatives de l'activité physique pendant la nuit, telles que la température corporelle et la consommation d'oxygène par rapport aux témoins d'âge.
Plus long
Les souris se caractérisent par une plus grande activité la nuit. Les rongeurs BRASTO ont également connu un sommeil meilleur ou plus profond et, hommes et femmes, ont connu une augmentation significative de la longévité. La durée de vie moyenne des souris BRASTO de l'étude, dont les résultats sont publiés dans "Cell Metabolism", a été augmentée de 16% pour les femelles et de 9% pour les mâles.
Traduit pour les êtres humains, cela pourrait signifier 13 ou 14 ans supplémentaires pour les femmes, de sorte que leur durée de vie moyenne serait de 100 ans, et sept années supplémentaires à la vie des hommes, augmentant leur durée de vie moyenne environ 80 ans, selon Shin. De même, un retard dans la mort par cancer a été observé chez les souris BRASTO par rapport aux rongeurs témoins.
Imai a déclaré que le profil de longévité et de santé des souris BRASTO semble être le résultat d'un changement dans le début du vieillissement plutôt que du taux de vieillissement. "Ce que nous avons observé chez les souris BRASTO est un retard au début du déclin lié à l'âge, de sorte que tant que le taux de vieillissement ne change pas, le vieillissement et le risque de cancer ont été reportés", explique-t-il.
Réduit le vieillissement
Une fois la réduction du vieillissement dans le cerveau contrôlée, l'équipe d'Imai a suivi le centre de contrôle du vieillissement qui régule deux zones de l'hypothalamus appelées noyaux hypothalamique et dorsomédial latéral. Ainsi, ils ont pu identifier les gènes spécifiques dans les zones associées à SIRT1 pour initier les signaux nerveux qui provoquent les réponses physiques et comportementales observées.
"Nous avons constaté que la surexpression de SIRT1 dans le cerveau entraîne une augmentation de la réponse cellulaire d'un récepteur appelé récepteur de l'orexine de type 2 dans les deux zones de l'hypothalamus", a déclaré le premier auteur Akiko Satoh, chercheur postdoctoral au laboratoire d'Imai., qui ajoute que l'augmentation de la réponse du récepteur de signalisation va de l'hypothalamus aux muscles squelettiques, mais le mécanisme par lequel le signal est dirigé spécifiquement vers les muscles squelettiques reste à découvrir.
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