Partout dans le monde, les gens vivent plus longtemps que jamais, et ce changement modifie les attentes de nombreuses personnes en matière de vieillissement. L’objectif n’est plus seulement de vivre plus longtemps, mais de vivre plus d’années de qualité. De ce fait, l’accent est mis sur la “durée de vie en bonne santé”, c’est-à-dire la période de la vie pendant laquelle une personne est pleine d’énergie, indépendante et généralement exempte de problèmes graves liés à l’âge.
Les mitochondries, souvent appelées centrales électriques des cellules, constituent un axe important de ces efforts. Ces structures génèrent l’énergie qui permet aux cellules de fonctionner en produisant de l’adénosine triphosphate (ATP). Étant donné que le vieillissement et de nombreuses maladies liées à l’âge sont étroitement liés à un déclin de la fonction mitochondriale, les scientifiques considèrent les mitochondries comme une cible importante pour la recherche visant à atteindre une longévité plus saine.
Les supercomplexes mitochondriaux et le pipeline énergétique
Au sein des mitochondries, la production d’énergie dépend des complexes de la chaîne respiratoire. Ces molécules déplacent les protons et les électrons d’une manière qui permet finalement aux cellules de produire de l’ATP. Les chercheurs savent depuis des années que ces complexes peuvent s’assembler en groupements plus grands et plus flexibles, appelés supercomplexes. On pense que ces supercomplexes améliorent l’efficacité de la respiration mitochondriale.
Néanmoins, il existe peu de preuves claires associant directement les supercomplexes à des avantages évidents pour la santé, notamment dans le cadre d’études animales. Cette lacune a laissé une question importante en suspens : Ces structures ont-elles réellement un impact mesurable sur le vieillissement et la santé en général ?
La protéine COX7RP vue au microscope
Pour l’étudier, une équipe dirigée par Satoshi Inoue du Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology au Japon a examiné la COX7RP, une protéine mitochondriale qui favorise la formation de supercomplexes. Leur nouvelle étude, dont le co-auteur est le Dr Kazuhiro Ikeda de l’Université de médecine de Saitama au Japon, a été publiée dans la revue Aging Cell.
“Nous avions précédemment identifié COX7RP, une protéine mitochondriale, comme un facteur clé favorisant la formation de supercomplexes respiratoires mitochondriaux, augmentant ainsi la production d’énergie et réduisant les espèces réactives de l’oxygène (ROS) qui provoquent le stress oxydatif dans les cellules”, explique le Dr Inoue. “Sur cette base, nous avons étudié le rôle de COX7RP et des supercomplexes respiratoires mitochondriaux dans la régulation des processus de vieillissement et de lutte contre le vieillissement”.
Les souris génétiquement modifiées ont vécu plus longtemps et sont restées en meilleure santé
Les chercheurs ont développé des souris transgéniques COX7RP (COX7RP-Tg) qui devaient produire des quantités plus élevées de COX7RP tout au long de leur vie. Grâce à ce modèle, l’équipe a pu suivre de près la manière dont la protéine influençait la durée de vie, les changements liés à l’âge et le métabolisme.
Les résultats ont été impressionnants. En moyenne, les souris COX7RP-Tg ont vécu 6,6 % de plus que les souris de type sauvage. Les avantages ne se sont pas limités à la durée de vie, car les souris génétiquement modifiées ont également montré des signes d’une meilleure santé. Elles présentaient une meilleure homéostasie du glucose en raison d’une plus grande sensibilité à l’insuline, ainsi que des taux de lipides améliorés, avec des triglycérides et du cholestérol total plus faibles dans le sang. L’équipe a également constaté une meilleure endurance musculaire et moins d’accumulation de graisse dans le foie.
Des mitochondries plus fortes et moins de signaux de vieillissement
Au niveau cellulaire, les données indiquaient une nette amélioration de la performance des mitochondries. Dans les tissus des souris COX7RP-Tg, la formation de supercomplexes respiratoires mitochondriaux a augmenté, de même que la production d’ATP.
Un examen plus approfondi du tissu adipeux blanc a révélé des changements dans plusieurs biomarqueurs liés à l’âge. Les souris présentaient des concentrations plus élevées de la coenzyme NAD+, des concentrations plus faibles de ROS et des concentrations réduites du marqueur de vieillissement cellulaire β-galactosidase. À l’aide du séquençage de l’ARN mononucléaire du tissu adipeux blanc de souris âgées, les chercheurs ont également constaté une activité réduite de gènes associés à l’inflammation liée à l’âge. Il s’agissait notamment de gènes associés au phénotype sécrétoire associé à la sénescence (SASP), une caractéristique prototypique des cellules sénescentes.
Pourquoi cela pourrait-il être important pour un vieillissement sain ?
Dans l’ensemble, les résultats suggèrent qu’une augmentation de l’efficacité énergétique des mitochondries pourrait contribuer à retarder ou à réduire les problèmes courants liés à l’âge. “Notre étude a permis d’élucider de nouveaux mécanismes mitochondriaux qui sous-tendent l’anti-âge et la longévité, et a fourni de nouvelles informations sur les stratégies visant à promouvoir la durée de vie en bonne santé et à prolonger la durée de vie”, souligne le Dr Inoue. “Par exemple, les compléments alimentaires et les médicaments qui améliorent la structure et la fonction des supercomplexes respiratoires mitochondriaux pourraient contribuer à l’allongement de la durée de vie”.
Les chercheurs affirment que d’autres travaux pourraient étayer l’importance des supercomplexes mitochondriaux comme cibles de traitement. Si cela se confirme, cette direction de recherche pourrait soutenir de nouvelles approches pour maintenir la vitalité et traiter les troubles métaboliques liés à l’âge comme le diabète, la dyslipidémie et l’obésité.